JPH0545868B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0545868B2 JPH0545868B2 JP59107330A JP10733084A JPH0545868B2 JP H0545868 B2 JPH0545868 B2 JP H0545868B2 JP 59107330 A JP59107330 A JP 59107330A JP 10733084 A JP10733084 A JP 10733084A JP H0545868 B2 JPH0545868 B2 JP H0545868B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- pressure
- refrigerant
- conversion
- temperature signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
本発明は冷凍サイクルに非共沸混合冷媒を用い
た冷凍装置において、冷媒組成変化が大きくなつ
た場合にも圧縮機に異常状態をもたらすことなく
安定した運転を持続し得る冷凍装置の構成に関す
る。
た冷凍装置において、冷媒組成変化が大きくなつ
た場合にも圧縮機に異常状態をもたらすことなく
安定した運転を持続し得る冷凍装置の構成に関す
る。
沸点が異なる２種の冷媒を混合してなる非共沸
混合冷媒を単段冷凍サイクルに用いると共に、こ
の混合冷媒を必要に応じて組成比が変えられるよ
うにした冷凍装置が提案されており、特公昭56−
698号公報によつて公知である。 すなわち、冷凍サイクルの途中に分離装置を設
けて循環冷媒の組成を例えば冷房運転と暖房運転
とで変えようとするものである。 一方、圧力検出器で検出した吸入圧力に相当す
る飽和温度と蒸発器の冷媒蒸発温度との差が一定
になるように、液管中に介設した電気式膨脹弁の
開度を制御する制御システムに関しては、特開昭
51−83258号公報により開示されているように、
これもまた公知である。 従つて、単段冷凍サイクルに非共沸混合冷媒を
用いてしかも組成比を変更可能となすと共に、電
気式膨脹弁で冷媒制御を行つて蒸発器の差温一定
の冷凍運転を行い得る冷凍装置は前述の両公知技
術から容易に構成できるものである。
混合冷媒を単段冷凍サイクルに用いると共に、こ
の混合冷媒を必要に応じて組成比が変えられるよ
うにした冷凍装置が提案されており、特公昭56−
698号公報によつて公知である。 すなわち、冷凍サイクルの途中に分離装置を設
けて循環冷媒の組成を例えば冷房運転と暖房運転
とで変えようとするものである。 一方、圧力検出器で検出した吸入圧力に相当す
る飽和温度と蒸発器の冷媒蒸発温度との差が一定
になるように、液管中に介設した電気式膨脹弁の
開度を制御する制御システムに関しては、特開昭
51−83258号公報により開示されているように、
これもまた公知である。 従つて、単段冷凍サイクルに非共沸混合冷媒を
用いてしかも組成比を変更可能となすと共に、電
気式膨脹弁で冷媒制御を行つて蒸発器の差温一定
の冷凍運転を行い得る冷凍装置は前述の両公知技
術から容易に構成できるものである。
このように非共沸混合冷媒を用いた単段冷凍サ
イクルの冷媒制御は、電気式膨脹弁を用いた差温
制御で可能であつて、第９図に示す如く圧力検出
器１で検出した吸入圧力に相当する飽和温度信号
TSと温度検出器２で検出した吸入冷媒温度信号
TGとの差が一定になるように過熱度一定の制御
を行えばよくて、冷媒の状態変化に対する制御応
答速度が速い利点を有する反面、運転中に混合冷
媒の組成が変つて圧力−温度関係が第８図に示す
ように変化すると、圧力検出器１の出力で得られ
る冷媒飽和温度TSと冷凍サイクルの飽和温度と
が異なり、制御点がずれてしまつて湿りあるいは
過熱度過大となる運転を行うので好ましくない。 たとえば、第８図において初期の冷媒組成が、
W1であつてこの時に圧力検出器１の出力を受け
る圧力演算回路が圧力Ｐ一定に対応する飽和蒸気
線Ｉの温度T1aを出力するように設定されていた
とすると、この状態で、冷媒組成がW2に変化し
た場合、同し圧力Ｐに対する飽和蒸気線の温度は
T1aからT1bに変化するにも拘らず、圧力演算回
路はW1に対応するT1aを出力し、ΔT＝T1b−
T1aで示すずれが生じることにより、このままで
制御を行うと、ΔTだけ過熱度が減少し、この場
合の組成変化が可成り大きいと圧縮機は湿り冷媒
を吸込んで液圧縮を起すおそれがある。 この状態とは逆に組成変化が冷媒Ａの割合が小
さくなるように行われると、過熱度が増加してき
て圧縮機が高温に加熱され、過負荷運転、潤滑油
の性能劣化などの不都合な事態を招くおそれがあ
る。 このように公知技術のものでは冷媒組成の変化
に対して何等対策が講じられておらなく、圧縮機
焼損などの事故を招くおそれがある点に鑑みて、
本発明は冷媒組成の変化を逸早く検出して、飽和
温度信号を得るための圧力検出器に関連する検出
信号の出力を修正せしめる機構を有せしめること
によつて、前述せる従来の欠点を解消すると共
に、安定運転の維持をはからせ得るものであつ
て、非共沸混合冷媒を有する冷凍装置の普及を推
進する上に一翼を担わせることを本発明は目的と
する。
イクルの冷媒制御は、電気式膨脹弁を用いた差温
制御で可能であつて、第９図に示す如く圧力検出
器１で検出した吸入圧力に相当する飽和温度信号
TSと温度検出器２で検出した吸入冷媒温度信号
TGとの差が一定になるように過熱度一定の制御
を行えばよくて、冷媒の状態変化に対する制御応
答速度が速い利点を有する反面、運転中に混合冷
媒の組成が変つて圧力−温度関係が第８図に示す
ように変化すると、圧力検出器１の出力で得られ
る冷媒飽和温度TSと冷凍サイクルの飽和温度と
が異なり、制御点がずれてしまつて湿りあるいは
過熱度過大となる運転を行うので好ましくない。 たとえば、第８図において初期の冷媒組成が、
W1であつてこの時に圧力検出器１の出力を受け
る圧力演算回路が圧力Ｐ一定に対応する飽和蒸気
線Ｉの温度T1aを出力するように設定されていた
とすると、この状態で、冷媒組成がW2に変化し
た場合、同し圧力Ｐに対する飽和蒸気線の温度は
T1aからT1bに変化するにも拘らず、圧力演算回
路はW1に対応するT1aを出力し、ΔT＝T1b−
T1aで示すずれが生じることにより、このままで
制御を行うと、ΔTだけ過熱度が減少し、この場
合の組成変化が可成り大きいと圧縮機は湿り冷媒
を吸込んで液圧縮を起すおそれがある。 この状態とは逆に組成変化が冷媒Ａの割合が小
さくなるように行われると、過熱度が増加してき
て圧縮機が高温に加熱され、過負荷運転、潤滑油
の性能劣化などの不都合な事態を招くおそれがあ
る。 このように公知技術のものでは冷媒組成の変化
に対して何等対策が講じられておらなく、圧縮機
焼損などの事故を招くおそれがある点に鑑みて、
本発明は冷媒組成の変化を逸早く検出して、飽和
温度信号を得るための圧力検出器に関連する検出
信号の出力を修正せしめる機構を有せしめること
によつて、前述せる従来の欠点を解消すると共
に、安定運転の維持をはからせ得るものであつ
て、非共沸混合冷媒を有する冷凍装置の普及を推
進する上に一翼を担わせることを本発明は目的と
する。
しかして本発明は、非共沸混合冷媒を冷凍サイ
クルに用いると共に、圧力検出器１で検出した吸
入圧力を、初期設定通りの混合比で充填した非共
沸混合冷媒の蒸発圧力と飽和温度との関係から求
めた各圧力値に対応する温度変換定数により、圧
力−温度変換手段で変換することにより得た飽和
温度信号と、第１温度検出器で検出した吸入冷媒
温度信号との差が予め設定した一定になるよう
に、液管中に介設した電気式膨脹弁の制御を行う
冷凍装置の構成としたものであつて、前記圧力−
温度変換手段に、前記初期設定通りの混合比のほ
かに、その近辺の各種混合比における変換定数を
設定すると共に、さらに低圧側における飽和蒸気
線に近い冷媒温度を検出して冷媒温度信号を発す
る第２温度検出器と、前記圧力−温度変換手段で
得た前記飽和温度信号と第２温度検出器が発する
前記冷媒温度信号とを比較して、その差が所定範
囲だけ外れた場合に修正信号を発する比較演算手
段と、この比較演算手段が発する前記修正信号に
よつて作動し、前記圧力−温度変換手段に対して
変換定数を変更するための出力を発して飽和温度
信号を前記冷媒温度信号に等しくなるように修正
せしめる変換定数変更手段とからなる制御回路を
前記冷凍装置に設けた構成としたものである。
クルに用いると共に、圧力検出器１で検出した吸
入圧力を、初期設定通りの混合比で充填した非共
沸混合冷媒の蒸発圧力と飽和温度との関係から求
めた各圧力値に対応する温度変換定数により、圧
力−温度変換手段で変換することにより得た飽和
温度信号と、第１温度検出器で検出した吸入冷媒
温度信号との差が予め設定した一定になるよう
に、液管中に介設した電気式膨脹弁の制御を行う
冷凍装置の構成としたものであつて、前記圧力−
温度変換手段に、前記初期設定通りの混合比のほ
かに、その近辺の各種混合比における変換定数を
設定すると共に、さらに低圧側における飽和蒸気
線に近い冷媒温度を検出して冷媒温度信号を発す
る第２温度検出器と、前記圧力−温度変換手段で
得た前記飽和温度信号と第２温度検出器が発する
前記冷媒温度信号とを比較して、その差が所定範
囲だけ外れた場合に修正信号を発する比較演算手
段と、この比較演算手段が発する前記修正信号に
よつて作動し、前記圧力−温度変換手段に対して
変換定数を変更するための出力を発して飽和温度
信号を前記冷媒温度信号に等しくなるように修正
せしめる変換定数変更手段とからなる制御回路を
前記冷凍装置に設けた構成としたものである。
上述の構成を有する本発明は、電気式膨脹弁に
よつて過熱度を一定とする冷媒制御を行わせると
共に、冷凍サイクル中の非共沸混合冷媒が組成変
化を来してその変化の度合が大きくなつたときに
は、圧力検出器で検出した吸入圧力に相当する飽
和温度信号と第２温度検出器が発する冷媒温度信
号との差が予め設定した範囲から外れて大きくな
るので、これを過熱度が大き過ぎるかあるいは湿
り状態であるからと比較演算手段によつて判断
し、前記圧力検出器によつて得た飽和温度信号を
前記冷媒温度信号に照らせ合わせて変更せしめる
ことにより、圧縮機の焼付けや破損の事故を生ぜ
しめることなく安定運転を続行させることが可能
であり、ここに所期の目的を達成し得るに至つた
のである。
よつて過熱度を一定とする冷媒制御を行わせると
共に、冷凍サイクル中の非共沸混合冷媒が組成変
化を来してその変化の度合が大きくなつたときに
は、圧力検出器で検出した吸入圧力に相当する飽
和温度信号と第２温度検出器が発する冷媒温度信
号との差が予め設定した範囲から外れて大きくな
るので、これを過熱度が大き過ぎるかあるいは湿
り状態であるからと比較演算手段によつて判断
し、前記圧力検出器によつて得た飽和温度信号を
前記冷媒温度信号に照らせ合わせて変更せしめる
ことにより、圧縮機の焼付けや破損の事故を生ぜ
しめることなく安定運転を続行させることが可能
であり、ここに所期の目的を達成し得るに至つた
のである。
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。 第１図は本発明の１実施例に係る冷凍装置の回
路図であつて、圧縮機１１、凝縮器１２、電気式
膨脹弁３及び蒸発器１３からなる公知の冷凍サイ
クルを有するが、液管中に介設した前記電気式膨
脹弁３は第２図、第３図にブロツク示してなる如
く、例えば弁駆動部にパルスモータ３Ｍを備え、
該パルスモータ３Ｍに加えられるパルス電圧の数
に応じて回転数が制御され、弁を開度調節可能に
開閉作動せしめるように形成している。 上述の構成になる冷凍装置は冷凍サイクルに非
共沸混合冷媒を所定量充填せしめるが、例えば低
沸点冷媒Ｒ−22と高沸点冷媒Ｒ−114とを適当比
で混合した混合冷媒が使用される。 この冷凍装置の運転制御を掌る制御回路は、圧
力検出器１、第１温度検出器２及び第２温度検出
器４を入力指令要素として有すると共に、それ等
各検出器１，２，４と制御対象としての前記モー
タ３Ｍ及び圧縮機１１用のモータ
説明する。 第１図は本発明の１実施例に係る冷凍装置の回
路図であつて、圧縮機１１、凝縮器１２、電気式
膨脹弁３及び蒸発器１３からなる公知の冷凍サイ
クルを有するが、液管中に介設した前記電気式膨
脹弁３は第２図、第３図にブロツク示してなる如
く、例えば弁駆動部にパルスモータ３Ｍを備え、
該パルスモータ３Ｍに加えられるパルス電圧の数
に応じて回転数が制御され、弁を開度調節可能に
開閉作動せしめるように形成している。 上述の構成になる冷凍装置は冷凍サイクルに非
共沸混合冷媒を所定量充填せしめるが、例えば低
沸点冷媒Ｒ−22と高沸点冷媒Ｒ−114とを適当比
で混合した混合冷媒が使用される。 この冷凍装置の運転制御を掌る制御回路は、圧
力検出器１、第１温度検出器２及び第２温度検出
器４を入力指令要素として有すると共に、それ等
各検出器１，２，４と制御対象としての前記モー
タ３Ｍ及び圧縮機１１用のモータ
【図示せず】と
の間に設けたコントローラＣを有している。 圧力検出器１は吸入圧力を検出して、これを圧
力値に比例した電気信号に変換し出力する公知の
圧力センサを用いており、一方、第１・第２温度
検出器２，４は対象個所の温度を検出してこれを
温度値に比例した電気信号に変換し出力するサー
ミスタ等公知の温度センサを用いている。 そして第１温度検出器２は、吸入管の適宜個所
に添設して吸入冷媒の温度TGを検出し得るよう
になつており、一方、第２温度検出器４は、低圧
側における飽和蒸気線に近い温度状態の冷媒が存
在する個所に添設して、飽和蒸気付近の冷媒温度
TEを検出し得るようになつており、この第２温
度検出器４は液相と気相とが共存する個所、例え
ば蒸発器１３の出口より上流側に若干入つた伝熱
管の管壁に添着せしめる。 次にコントローラＡは第２図及び第３図に構造
を概要示しているが、中央演算装置
の間に設けたコントローラＣを有している。 圧力検出器１は吸入圧力を検出して、これを圧
力値に比例した電気信号に変換し出力する公知の
圧力センサを用いており、一方、第１・第２温度
検出器２，４は対象個所の温度を検出してこれを
温度値に比例した電気信号に変換し出力するサー
ミスタ等公知の温度センサを用いている。 そして第１温度検出器２は、吸入管の適宜個所
に添設して吸入冷媒の温度TGを検出し得るよう
になつており、一方、第２温度検出器４は、低圧
側における飽和蒸気線に近い温度状態の冷媒が存
在する個所に添設して、飽和蒸気付近の冷媒温度
TEを検出し得るようになつており、この第２温
度検出器４は液相と気相とが共存する個所、例え
ば蒸発器１３の出口より上流側に若干入つた伝熱
管の管壁に添着せしめる。 次にコントローラＡは第２図及び第３図に構造
を概要示しているが、中央演算装置
【CPU】、任
意アクセスメモリ
意アクセスメモリ
【RAM】、読出専用メモリ
【ROM】、入力ポートI0〜I2及び出力ポートO0を
有するマイクロコンピユータからなつていて、入
力ポートI0には圧力検出器１を接続し、入力ポー
トI1には第１温度検出器２及び第２温度検出器４
を接続し、入力ポートI2には圧縮器運転判別信号
等の入力要素を接続する一方、出力ポートO0に
は前記パルスモータ３Ｍに制御出力を発するため
の増幅器９を接続している。 上記コントローラＣの機能は、第２図のブロツ
ク示構造図及び第４図のフロー線図によつてその
内容を明示しているが、比較演算手段５と、変換
定数変更手段６と、圧力−温度変換手段７と、電
気式膨脹弁制御手段
有するマイクロコンピユータからなつていて、入
力ポートI0には圧力検出器１を接続し、入力ポー
トI1には第１温度検出器２及び第２温度検出器４
を接続し、入力ポートI2には圧縮器運転判別信号
等の入力要素を接続する一方、出力ポートO0に
は前記パルスモータ３Ｍに制御出力を発するため
の増幅器９を接続している。 上記コントローラＣの機能は、第２図のブロツ
ク示構造図及び第４図のフロー線図によつてその
内容を明示しているが、比較演算手段５と、変換
定数変更手段６と、圧力−温度変換手段７と、電
気式膨脹弁制御手段
【以下弁制御手段と略称す
る】８とを備えている。 前記圧力−温度変換手段７は、圧力検出器１が
検出した吸入圧力信号をこの吸入圧力相当の飽和
温度信号TSに変換する演算機能を有するもので
あつて、初期設定通りの混合比で充填した非共沸
混合冷媒の蒸発圧力PSと飽和温度TSとの関係を
示す第５図々示Ｐ−Ｔ曲線
る】８とを備えている。 前記圧力−温度変換手段７は、圧力検出器１が
検出した吸入圧力信号をこの吸入圧力相当の飽和
温度信号TSに変換する演算機能を有するもので
あつて、初期設定通りの混合比で充填した非共沸
混合冷媒の蒸発圧力PSと飽和温度TSとの関係を
示す第５図々示Ｐ−Ｔ曲線
【実線示曲線】から各
圧力値に対応する温度変換定数を求めて、この温
度変換定数を任意アクセスメモリ
圧力値に対応する温度変換定数を求めて、この温
度変換定数を任意アクセスメモリ
【RAM】に予
め記憶させておいて、圧力検出の都度、必要な変
換定数を読出すと共に、温度変換の演算を行つて
対応する飽和蒸気線温度TSに変換するようにな
つている。 なお、任意アクセスメモリ
め記憶させておいて、圧力検出の都度、必要な変
換定数を読出すと共に、温度変換の演算を行つて
対応する飽和蒸気線温度TSに変換するようにな
つている。 なお、任意アクセスメモリ
【RAM】には、初
期設定時の混合比を持つ混合冷媒におけるＰ−Ｔ
曲線を基準とした変換定数のほかに、その近辺の
各種混合比をパラメータとした幾つかのＰ−Ｔ曲
線
期設定時の混合比を持つ混合冷媒におけるＰ−Ｔ
曲線を基準とした変換定数のほかに、その近辺の
各種混合比をパラメータとした幾つかのＰ−Ｔ曲
線
【破線示曲線】にもとづく変換定数を記憶させ
ておいて、必要時にこの変換定数を取り出し得る
ように形成している。 このようにして圧力−温度変換手段７から吸入
圧力相当の飽和温度信号TSが出力されると、こ
の信号TSと第１温度検出器２で検出した吸入冷
房温度信号TGとは弁制御手段８に入力される。 上記弁制御手段８は前記両信号TS，TGを比較
してその差が予め設定した基準温度差に合致する
ように制御信号を発するものであつて、この制御
信号は増幅器９によつて増幅された後、膨脹弁３
の前記パルスモータ３Ｍに対し印加されることに
より、前記両信号TS，TGの差が一定となるよう
に、すなわち、過熱度が一定となるように、膨脹
弁３の弁開度の自動制御を行わせるようになつて
いる。 一方、前記比較演算手段５は、圧縮機１１が運
転中において所定周期毎例えば10分毎に圧力検出
器１で検出した吸入圧力に相当する前記飽和温度
信号TSと第２温度検出器４が検出した冷媒温度
信号TEとを比較して、その差が所定範囲から外
れた場合に修正信号を発して、この修正信号を変
換定数変更手段６にインプツトするように形成し
ている。 このようにして修正信号がインプツトされる変
換定数変更手段６は、変更された混合比を持つ混
合冷媒に対応するＰ−Ｔ曲線から求められる変換
定数が前記RAMから読出されるように、変更出
力を前記圧力−温度変換手段７にインプツトせし
める。 その結果、圧力−温度変換手段７からは、検出
圧力PSに対して第５図に破線示してなる曲線を基
準として変換された冷媒温度信号、すなわち第２
温度検出器４が検出した冷媒温度信号TEに略々
等しい値となる信号が出力されることとなり、冷
媒組成変化に追随して初期条件を自動的に変更さ
せて、爾後継続的に過熱度制御による冷凍運転を
行わせることが可能である。 なお、第５図における実線曲線から破線曲線に
変更して、この曲線にもとづき変更された温度変
換定数を記憶させるためには、飽和圧力−温度関
係が対象となる使用温度範囲で限定すれば、 lnP＝ａ−ｂ／Ｔ ……○イ 但し Ｐ；絶対圧力 Ｔ；絶対温度 ａ，ｂ；冷媒により決まる定数 で表わされるのでこれを基本として定数ａ，ｂを
記憶させておけばよく、以下その手順について説
明する。 上記○イ式を変形すると Ｔ＝ｂ／ａ−lnP ……○ロ となり、Ｐを検出すれば○ロ式によりＴが求められ
るわけである。 ところで第５図における実線曲線から破線曲線
への変更は前述した定数ａ，ｂの変更に他ならな
く、従つて曲線を変更するためには検出出力Ｐ、
検出温度Ｔより○イ式を満足するａ，ｂを定めれば
よいが、未知数がａ，ｂと２個あるのでこれだけ
では定まらない。 そこで、今一つの条件式が必要であるが、これ
は第６図の如く、圧力直線の変化の連続性を考え
て与えることができる。 第６図において、直線LAが混合冷媒の圧力直
線であり、直線L1，L2はこの混合冷媒の各成分
冷媒の圧力直線で、それぞれ定数a1，b1，a2，b2
を持つている。 混合冷媒の混合比を変えた場合に直線LAが直
線L1から直線L2に連続に変化するためには定数
ａ，ｂ間に何らかの関係式を与えればよく、例え
ばｘをパラメータとして ａ＝xa1＋
ておいて、必要時にこの変換定数を取り出し得る
ように形成している。 このようにして圧力−温度変換手段７から吸入
圧力相当の飽和温度信号TSが出力されると、こ
の信号TSと第１温度検出器２で検出した吸入冷
房温度信号TGとは弁制御手段８に入力される。 上記弁制御手段８は前記両信号TS，TGを比較
してその差が予め設定した基準温度差に合致する
ように制御信号を発するものであつて、この制御
信号は増幅器９によつて増幅された後、膨脹弁３
の前記パルスモータ３Ｍに対し印加されることに
より、前記両信号TS，TGの差が一定となるよう
に、すなわち、過熱度が一定となるように、膨脹
弁３の弁開度の自動制御を行わせるようになつて
いる。 一方、前記比較演算手段５は、圧縮機１１が運
転中において所定周期毎例えば10分毎に圧力検出
器１で検出した吸入圧力に相当する前記飽和温度
信号TSと第２温度検出器４が検出した冷媒温度
信号TEとを比較して、その差が所定範囲から外
れた場合に修正信号を発して、この修正信号を変
換定数変更手段６にインプツトするように形成し
ている。 このようにして修正信号がインプツトされる変
換定数変更手段６は、変更された混合比を持つ混
合冷媒に対応するＰ−Ｔ曲線から求められる変換
定数が前記RAMから読出されるように、変更出
力を前記圧力−温度変換手段７にインプツトせし
める。 その結果、圧力−温度変換手段７からは、検出
圧力PSに対して第５図に破線示してなる曲線を基
準として変換された冷媒温度信号、すなわち第２
温度検出器４が検出した冷媒温度信号TEに略々
等しい値となる信号が出力されることとなり、冷
媒組成変化に追随して初期条件を自動的に変更さ
せて、爾後継続的に過熱度制御による冷凍運転を
行わせることが可能である。 なお、第５図における実線曲線から破線曲線に
変更して、この曲線にもとづき変更された温度変
換定数を記憶させるためには、飽和圧力−温度関
係が対象となる使用温度範囲で限定すれば、 lnP＝ａ−ｂ／Ｔ ……○イ 但し Ｐ；絶対圧力 Ｔ；絶対温度 ａ，ｂ；冷媒により決まる定数 で表わされるのでこれを基本として定数ａ，ｂを
記憶させておけばよく、以下その手順について説
明する。 上記○イ式を変形すると Ｔ＝ｂ／ａ−lnP ……○ロ となり、Ｐを検出すれば○ロ式によりＴが求められ
るわけである。 ところで第５図における実線曲線から破線曲線
への変更は前述した定数ａ，ｂの変更に他ならな
く、従つて曲線を変更するためには検出出力Ｐ、
検出温度Ｔより○イ式を満足するａ，ｂを定めれば
よいが、未知数がａ，ｂと２個あるのでこれだけ
では定まらない。 そこで、今一つの条件式が必要であるが、これ
は第６図の如く、圧力直線の変化の連続性を考え
て与えることができる。 第６図において、直線LAが混合冷媒の圧力直
線であり、直線L1，L2はこの混合冷媒の各成分
冷媒の圧力直線で、それぞれ定数a1，b1，a2，b2
を持つている。 混合冷媒の混合比を変えた場合に直線LAが直
線L1から直線L2に連続に変化するためには定数
ａ，ｂ間に何らかの関係式を与えればよく、例え
ばｘをパラメータとして ａ＝xa1＋
【１−ｘ】a2 ……○ハ
ｂ＝xb1＋
【１−ｘ】b2 ……○ニ
とすれば表現可能である。なおｘは混合比の関係
である。 ○ハ、○ニ両式よりｘを消去して ａ＝a2＋
である。 ○ハ、○ニ両式よりｘを消去して ａ＝a2＋
【a1−a2】ｂ−b2／b1−b2……○ホ
が得られるが、これを条件式として○イ式に追加す
ればＴ、Ｐからａ、ｂが求まるものである。 ○イに○ホを代入して、ｂについて整理すると、 ｂ＝lnP＋a1−a2／b1−b2・b2−a2／a1−a2／b1−b
2−１／Ｔ……○ヘ が得られ、結局測定したＰ，Ｔを用い○ヘ式により
ｂを求め、○ホ式よりａを求めればよく、これを新
たな直線LBの定数a′、b′として記憶すればよい。 ○ホ、○ヘ両式は記憶に便利なように変形すると、 ｂ＝lnp＋Ａ／Ｂ−１／Ｔ ……○ト ａ＝Ｂ・ｂ−Ａ ……○チ 但し、 Ａ＝a1b2−a2b1／b1−b2、Ｂ＝a1−a2／b1−b2 となり、従つてこのＡ，Ｂの値を記憶しておけば
よいことがわかる。 以上述べた構成になる冷凍装置の運転制御の態
様を第４図にフロー線図で示しているが、制御作
動が開始イすると、タイマがクリアロされ、圧縮
機１１運転しているとハ、タイマがカウント開始
ニして、この時点から吸入圧力Ｐ、吸入冷媒温度
TG及び冷媒温度TEの検出を行わせるホ。 そして弁制御手段８による電気式膨脹弁３での
過熱度一定保持の制御を行うヘと共に、定常運転
中かどうかを判別トして定常運転であると、タイ
マが所定周期例えば10分の計時を行つたところで
チ、比較演算手段５によるTSとTEの比較を行い
リ、その温度差が所定範囲内であるとタイマをク
リアロし、再び同じ手順を繰り返す。 一方、前記温度差が所定範囲から外れて大きく
なつた場合は、変換定数変更手段６が作動しヌ
て、圧力−温度変換手段７において検出した圧力
に相当する定数ａ，ｂを演算し、かつRAMに記
憶させルた後、タイマをクリアロし、再び同じ手
順を繰り返す。 なお、定常運転であるか否かの判断トとして、
例えば１分経過の前後における冷媒温度信号TE
の各値が±0.1℃以内であればこれを定常とし、
そうでなければ過渡期あるいはその他の理由で不
安定状態であるとしてタイマをクリアロし最初の
状態から作動しなおすようにする。 また、負荷変動が大きくなく、かつ所定周期を
10分程度としている場合には、定常運転とみなし
得るので定常運転であるか否かの判断トは省略し
てもよい。 また、起動またはアンローダ制御から所定時間
をタイマでカウントし、その後は定常運転と判断
してもよい。 しかして第２温度検出器４によつて冷媒温度を
検出する個所としては、好ましくは蒸発器１３の
過熱域と飽和域の境界点よりも僅かに飽和域に入
つた点の温度を検出するものであつて、これは冷
凍装置が過熱度を常に適正な一定値に保持するよ
うにしていて蒸発器１３の過熱域の所要面積が
ほゞ決まつているのと、飽和域の方が潜熱変化が
主であつて顕熱の変化が小さく温度変化の誤差が
大きく現れないで有利であるのとの理由によるも
のである。 また、本発明に係る冷凍回路は第１図々示のも
のに限定されなく、例えば第７図に示すように、
吸入冷媒と高圧液冷媒との間で熱交換を行わせる
熱交換器１４を追加した装置でもよく低圧側にお
ける飽和蒸気線に近い冷媒温度が検出できるもの
であれば、他の変型の装置も当然包含される。
ればＴ、Ｐからａ、ｂが求まるものである。 ○イに○ホを代入して、ｂについて整理すると、 ｂ＝lnP＋a1−a2／b1−b2・b2−a2／a1−a2／b1−b
2−１／Ｔ……○ヘ が得られ、結局測定したＰ，Ｔを用い○ヘ式により
ｂを求め、○ホ式よりａを求めればよく、これを新
たな直線LBの定数a′、b′として記憶すればよい。 ○ホ、○ヘ両式は記憶に便利なように変形すると、 ｂ＝lnp＋Ａ／Ｂ−１／Ｔ ……○ト ａ＝Ｂ・ｂ−Ａ ……○チ 但し、 Ａ＝a1b2−a2b1／b1−b2、Ｂ＝a1−a2／b1−b2 となり、従つてこのＡ，Ｂの値を記憶しておけば
よいことがわかる。 以上述べた構成になる冷凍装置の運転制御の態
様を第４図にフロー線図で示しているが、制御作
動が開始イすると、タイマがクリアロされ、圧縮
機１１運転しているとハ、タイマがカウント開始
ニして、この時点から吸入圧力Ｐ、吸入冷媒温度
TG及び冷媒温度TEの検出を行わせるホ。 そして弁制御手段８による電気式膨脹弁３での
過熱度一定保持の制御を行うヘと共に、定常運転
中かどうかを判別トして定常運転であると、タイ
マが所定周期例えば10分の計時を行つたところで
チ、比較演算手段５によるTSとTEの比較を行い
リ、その温度差が所定範囲内であるとタイマをク
リアロし、再び同じ手順を繰り返す。 一方、前記温度差が所定範囲から外れて大きく
なつた場合は、変換定数変更手段６が作動しヌ
て、圧力−温度変換手段７において検出した圧力
に相当する定数ａ，ｂを演算し、かつRAMに記
憶させルた後、タイマをクリアロし、再び同じ手
順を繰り返す。 なお、定常運転であるか否かの判断トとして、
例えば１分経過の前後における冷媒温度信号TE
の各値が±0.1℃以内であればこれを定常とし、
そうでなければ過渡期あるいはその他の理由で不
安定状態であるとしてタイマをクリアロし最初の
状態から作動しなおすようにする。 また、負荷変動が大きくなく、かつ所定周期を
10分程度としている場合には、定常運転とみなし
得るので定常運転であるか否かの判断トは省略し
てもよい。 また、起動またはアンローダ制御から所定時間
をタイマでカウントし、その後は定常運転と判断
してもよい。 しかして第２温度検出器４によつて冷媒温度を
検出する個所としては、好ましくは蒸発器１３の
過熱域と飽和域の境界点よりも僅かに飽和域に入
つた点の温度を検出するものであつて、これは冷
凍装置が過熱度を常に適正な一定値に保持するよ
うにしていて蒸発器１３の過熱域の所要面積が
ほゞ決まつているのと、飽和域の方が潜熱変化が
主であつて顕熱の変化が小さく温度変化の誤差が
大きく現れないで有利であるのとの理由によるも
のである。 また、本発明に係る冷凍回路は第１図々示のも
のに限定されなく、例えば第７図に示すように、
吸入冷媒と高圧液冷媒との間で熱交換を行わせる
熱交換器１４を追加した装置でもよく低圧側にお
ける飽和蒸気線に近い冷媒温度が検出できるもの
であれば、他の変型の装置も当然包含される。
本発明は吸入圧力に相当する飽和温度信号TS
と、吸入冷媒温度信号TGとによつて過熱度制御
を行つているので、２点の温度を検出する方式に
比して応答が早くかつ制御性にも十分すぐれてい
ながら、非共沸混合冷媒の組成変化を検出して変
化の程度が大きい場合は飽和温度信号TSを当初
の混合比にもとづく圧力−温度特性から得られた
値でなく、実際に顕出している低圧側での飽和蒸
気線に近い冷媒温度TEに変更した後、吸入冷媒
温度TGと比較させて電気式膨脹弁３に対する制
御入力要素としているので、吸入冷媒が過大に過
熱されている状態では電気式膨脹弁３の弁開度が
さらに開き側に制御されて過熱度を設定値通りに
下げるようになり、逆に吸入冷媒が湿り状態では
弁開度がより絞られて過熱度を設定値に近付くよ
うに上げるようになり、従つて異常過熱や液戻り
を生ぜしめることなく混合冷媒の組成変化に対し
ても運転を継続しながら、しかも安定状態を維持
することが可能である。
と、吸入冷媒温度信号TGとによつて過熱度制御
を行つているので、２点の温度を検出する方式に
比して応答が早くかつ制御性にも十分すぐれてい
ながら、非共沸混合冷媒の組成変化を検出して変
化の程度が大きい場合は飽和温度信号TSを当初
の混合比にもとづく圧力−温度特性から得られた
値でなく、実際に顕出している低圧側での飽和蒸
気線に近い冷媒温度TEに変更した後、吸入冷媒
温度TGと比較させて電気式膨脹弁３に対する制
御入力要素としているので、吸入冷媒が過大に過
熱されている状態では電気式膨脹弁３の弁開度が
さらに開き側に制御されて過熱度を設定値通りに
下げるようになり、逆に吸入冷媒が湿り状態では
弁開度がより絞られて過熱度を設定値に近付くよ
うに上げるようになり、従つて異常過熱や液戻り
を生ぜしめることなく混合冷媒の組成変化に対し
ても運転を継続しながら、しかも安定状態を維持
することが可能である。
第１図は本発明の１実施例に係る装置回路図、
第２図乃至第４図は同じく制御回路ブロツク図、
制御回路略示構造図及びフロー線図、第５図及び
第６図は圧力−温度変換の演算を説明するための
概念図及び参考線図、第７図は本発明の１例に係
る装置回路図、第８図は非共沸混合冷媒の組成と
温度との関係を示す線図、第９図は従来の冷凍装
置の回路図である。 １……圧力検出器、２……第１温度検出器、３
……電気式膨脹弁、４……第２温度検出器、５…
…比較演算手段、６……変換定数変更手段、７…
…圧力−温度変換手段。
第２図乃至第４図は同じく制御回路ブロツク図、
制御回路略示構造図及びフロー線図、第５図及び
第６図は圧力−温度変換の演算を説明するための
概念図及び参考線図、第７図は本発明の１例に係
る装置回路図、第８図は非共沸混合冷媒の組成と
温度との関係を示す線図、第９図は従来の冷凍装
置の回路図である。 １……圧力検出器、２……第１温度検出器、３
……電気式膨脹弁、４……第２温度検出器、５…
…比較演算手段、６……変換定数変更手段、７…
…圧力−温度変換手段。
Claims (1)
- １ 冷凍サイクルに非共沸混合冷媒を用いる一
方、圧力検出器１で検出した吸入圧力を、初期設
定通りの混合比で充填した非共沸混合冷媒の蒸発
圧力と飽和温度との関係から求めた各圧力値に対
応する温度変換定数により、圧力−温度変換手段
７で変換することにより得た飽和温度信号TSと、
第１温度検出器２で検出した吸入冷媒温度信号
TGとの差が一定になるように、液管中に介設し
た電気式膨張弁３の制御を行う冷凍装置であつ
て、前記圧力−温度変換手段７に、前記初期設定
通りの混合比のほかに、その近辺の各種混合比に
おける変換定数を設定すると共に、低圧側におけ
る飽和蒸気線に近い冷媒温度を検出して冷媒温度
信号TEを発する第２温度検出器４と、前記圧力
−温度変換手段７で得た前記飽和温度信号TSと
第２温度検出器４が発する前記冷媒温度信号TE
とを比較して、その差が所定範囲だけ外れた場合
に修正信号を発する比較演算手段５と、この比較
演算手段５が発する前記修正信号によつて作動
し、前記圧力−温度変換手段７に対し変換定数を
変更するための出力を発して、飽和温度信号TS
を前記冷媒温度信号TEに等しくなるように修正
せしめる変換定数変更手段６とからなる制御回路
を設けたことを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10733084A JPS60251349A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10733084A JPS60251349A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60251349A JPS60251349A (ja) | 1985-12-12 |
| JPH0545868B2 true JPH0545868B2 (ja) | 1993-07-12 |
Family
ID=14456315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10733084A Granted JPS60251349A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60251349A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013111180A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2015-05-11 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の冷媒充填方法、空気調和装置 |
| US9599380B2 (en) | 2012-01-24 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerant charging method for air-conditioning apparatus and air-conditioning apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5183258A (ja) * | 1975-01-20 | 1976-07-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Johatsukyobochobennoseigyoho |
| JPS56698A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Door valve |
| JPS5888554A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-26 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍サイクル制御装置 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10733084A patent/JPS60251349A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2013111180A1 (ja) * | 2012-01-24 | 2015-05-11 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の冷媒充填方法、空気調和装置 |
| US9599380B2 (en) | 2012-01-24 | 2017-03-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerant charging method for air-conditioning apparatus and air-conditioning apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60251349A (ja) | 1985-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4617804A (en) | Refrigerant flow control device | |
| EP0854330B1 (en) | Refrigeration air-conditioner using a non-azeotrope refrigerant and having a control-information detecting apparatus | |
| KR960006364B1 (ko) | 냉동 사이클 | |
| EP0715130B1 (en) | Air conditioner having frost preventing member | |
| CN102652245A (zh) | 空气调节机、膨胀阀的开度控制方法以及存储有膨胀阀的开度控制程序的计算机可读取的存储介质 | |
| KR100347899B1 (ko) | 공기조화기의인버터압축기제어방법 | |
| JP2943613B2 (ja) | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置 | |
| JP3240700B2 (ja) | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル | |
| JPH0875280A (ja) | 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置 | |
| JPH07190506A (ja) | 冷凍サイクルの飽和蒸気温度検出装置 | |
| JPH07198235A (ja) | 空気調和装置 | |
| KR100221740B1 (ko) | 냉동장치의 제어장치 | |
| JPH0239179Y2 (ja) | ||
| JP4131509B2 (ja) | 冷凍サイクル制御装置 | |
| JPH0328676B2 (ja) | ||
| JPH0545867B2 (ja) | ||
| JP2572648B2 (ja) | 製氷機用圧縮機の過熱防止装置 | |
| JPS60251349A (ja) | 冷凍装置 | |
| JPS6196376A (ja) | 空気調和機の冷媒流量制御装置 | |
| JP2755037B2 (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH0243011Y2 (ja) | ||
| JPH1054628A (ja) | 冷凍装置の過熱度検出装置及びこの過熱度検出装置を用いた冷凍装置 | |
| JPS602578B2 (ja) | 冷凍装置 | |
| JPH0524417B2 (ja) | ||
| KR100347900B1 (ko) | 공기조화기의 운전방법 |