JPH0799299B2

JPH0799299B2 - 圧縮機の過熱度制御装置

Info

Publication number: JPH0799299B2
Application number: JP2043941A
Authority: JP
Inventors: 哲生岡
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH03247960A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、圧縮機の過熱度制御装置、詳しくは圧縮機の
圧縮過程部に液インジェクション配管を接続し、この液
インジェクション配管に介装する膨張弁を、吐出ガス温
度により開度調整して吐出ガス過熱度を制御するように
した過熱度制御装置に関する。

（従来技術）従来、圧縮機を組込んだ冷凍サイクルにおいて、吐出ガ
ス温度を一定以下にするため、圧縮過程部に液冷媒をイ
ンジェクションするようにしたものは、例えば特公昭63
−25255号公報に示されているように知られている。

この公報に示されているものは、第６図に示したよう
に、圧縮機（Ａ）、凝縮器（Ｂ）、膨張弁（Ｃ）及び蒸
発器（Ｄ）を備えた冷凍サイクルにおいて、前記凝縮器
（Ｂ）と膨張弁（Ｃ）との中間部位から、前記圧縮機
（Ａ）の圧縮過程部に、感温膨張弁（Ｅ）を備えた液イ
ンジェクション配管（Ｆ）を接続して、吐出ガス温度を
もとに前記膨張弁（Ｅ）の開度を制御し、前記圧縮過程
部に液冷媒をインジェクションして吐出ガス温度を一定
以下と、吐出ガス温度が高温になることによって圧縮機
の潤滑系統に支障を来し、圧縮機の運転が不能になるの
を防止している。

所が、従来例において、前記膨張弁（Ｅ）及びその制御
系に異常があって、液インジェクションが正常に作用し
ない場合でも、この異常は検出できないのである。

即ち、液インジェクションが正常に作用しない場合吐出
ガス温度が異常上昇することから、この吐出ガス温度の
異常上昇を検出して圧縮機（Ａ）を異常停止しているの
であるが、吐出ガス温度の異常上昇だけでは前記膨張弁
（Ｅ）及びその制御系に異常があるのかどうかは判定で
きないのである。

本発明の目的は、電動膨張弁及びその制御系の異常を検
出でき、そのサービス性を向上できるようにする点にあ
る。

（課題を解決するための手段）本発明は、圧縮機（１）の圧縮過程部に液インジェクシ
ョン配管（６）を接続すると共に、この液インジェクシ
ョン配管（６）に介装する電動膨張弁（７）と、吐出ガ
ス温度検出器（８）と、該検出器（８）からの信号をも
とに前記膨張弁（７）の弁開度を制御する過熱度制御コ
ントローラ（10）とから成り、前記膨張弁（７）の弁開
度制御により、前記圧縮機（１）の吐出側における過熱
度を制御するようにした過熱度制御装置において、前記
過熱度制御コントローラ（10）は、前記膨張弁（７）に
前記コントローラ（10）からの過熱度制御信号に優先し
て全閉側から全開側への開度指令を出力する故障診断信
号指令部（12）と、この指令部（12）からの開度指令信
号による弁開度に対応する吐出ガス温度の変化を、予め
設定すると正常時の標準温度変化値と比較し、この標準
温度変化値と異なるとき、異常と判定して異常信号を出
力する異常判定部（13）とを備えていることを特徴とす
るものである。

即ち、本発明は、前記膨張弁（７）を、運転中過熱度制
御信号に優先して全閉又はその近くから、全開側に所定
開度にわたって、段階的又は連続的に強制的に開度調整
することにより、前記膨張弁（７）及びその制御系が正
常な場合には、吐出ガス温度が開度調整に対応して変化
するのに対し異常な場合には変化がないか、又は変化が
対応しないことに着目して発明したもので、前記膨張弁
（７）を強制的に開度調整すると共に、そのときの温度
変化を標準温度変化値と比較して異常を検出するように
したことを特徴とするものである。

（作用）圧縮機（１）の運転時、即ち、過熱度制御していると
き、前記故障診断信号出力部（12）から前記膨張弁
（７）に、全閉側から全開側に開度調整する開度信号を
出力すると、前記膨張弁（７）は吐出ガス温度に対応し
て過熱度制御信号に優先して、開度調整が強制的に行わ
れる。

そして、この開度調節により、前記膨張弁（７）及びそ
の制御系が正常の場合には、第３図のように吐出ガス温
度が、その弁開度に対応して変化するのである。

従って、この吐出ガス温度変化を基に予め正常時に標準
温度変化値として設定し、前記開度調整に対応する吐出
ガスの温度変化が前記標準温度変化値と異なるときに異
常と判定して異常信号を出力するから、任意な時期に、
又は定期的に前記膨張弁（７）及びその制御系の異常か
否かの診断を行えるのである。

（実施例）第１図において、（１）は圧縮機、（２）は凝縮器、
（３）は膨張弁、（４）は蒸発器で、これら各機器は、
冷媒配管（５）により直列に接続され、冷凍サイクルを
形成している。

また、前記凝縮器（２）と膨張弁（３）との中間部位に
は、前記圧縮機（１）の圧縮過程部に開口する液インジ
ェクション配管（６）を接続しており、この液インジェ
クション配管（６）の途中には電動膨張弁（７）を介装
している。

前記圧縮機（１）は、スクリュー圧縮機やスクロール圧
縮機で、潤滑油を供給し、ロータの接触部を潤滑すると
共に、例えばインバータ制御により低容量運転（12％ロ
ード運転）から全容量運転に容量制御可能としている。

そして、前記圧縮機（１）の吐出側には、吐出ガス温度
を検出する吐出ガス温度検出器（８）と、吐出ガス圧力
を検出する吐出圧力検出器（９）とを設けると共に、こ
れら各検出器（８）（９）からの検出結果により前記電
動膨張弁（７）の開度を制御し、吐出ガス温度を一定値
以下に制御する過熱度制御のコントローラ（10）を設け
るのである。

このコントローラ（10）は、前記各検出器（８）（９）
からの検出結果をもとに、前記膨張弁（７）を弁開度を
調整して過熱度を制御する出力部（11）の他に、前記膨
張弁（７）に、前記出力部（11）からの過熱度制御信号
に優先して前記膨張弁（７）を全閉側から全開側に強制
的に開度調整するための開度指令を出力する故障診断信
号指令部（12）と、この指令部（12）からの開度指令信
号による弁開度に対応する吐出ガス温度の変化を、予め
設定する正常時の標準温度変化値を比較し、この標準温
度変化値と異なるとき異常と判定して異常信号を出力す
る異常判定部（13）とこの異常判定を表示するランプ又
はブザー等の異常表示部（14）とを設けるのである。

しかして、前記標準温度変化値は次のように設定するの
である。例えば、前記指令部（12）による開度指令を第
２図に示した動作モードのように、過熱度制御して運転
しているとき、先ず前記膨張弁（７）を全閉し、その後
一定時間を置いて25％開度とし、その後50％開度、75％
開度及び100％開度に段階的に強制的に動作するように
成す場合、前記膨張弁（７）とその制御系が正常であれ
ば、この段階的に開度調整に対応して吐出ガス温度は第
３図に示したように変化するのに対し、前記膨張弁
（７）及びその制御系が故障している場合には、前記開
度指令を与えても、指令通りに開度調整が行われないか
ら、吐出ガス温度は第４図に示したように変化しない
が、たとえ変化してもその変化は第３図に示した正常時
のような変化はしないのであるから、前記標準温度変化
値は、第３図のように正常時における開度指令に対応し
て変化する吐出ガスの温度変化を基に予め設定するので
あって、この標準温度変化値を比較データとして前記判
定部（13）に入力しておくのである。

従って、前記指令部（12）からの故障診断信号は、正常
運転を行っている運転中における任意な時期に、または
定期的に、オペレータのスイッチ操作により出力するの
であって、この操作により、故障診断信号が出力する
と、第５図に示したフローチャートのように、前記膨張
弁（７）は、前記コントローラ（10）における過熱度制
御の出力部（11）からの出力に優先して前記診断信号に
対応して弁開度が第２図の動作モードのように強制的に
調整されるのである。

即ち、前記故障診断信号が出力されると、（ステップ10
4）この信号の出力により先ず前記膨張弁（７）は全閉
され（ステップ105）、この全閉に対応した吐出ガス温
度の変化、即ち、第３図に示した全閉前の温度と一定時
間後の温度との温度差（ΔT₁）を判定し（ステップ10
6）吐出ガス温度が上昇して正常時における標準温度変
化値になっていれば正常と判断して、次のステップ、即
ち、段階的に開くステップ110に移るのである。

また、前記温度差（ΔT₁）がなければ、数回指令を繰返
し、それでも温度差がなければカウンターでの計数（ス
テップ107）をもとに異常判定（ステップ108）して、前
記異常表示部（14）で異常の表示を行うのである。（ス
テップ109）また、ステップ106で正常と判定された後には、前記膨
張弁（７）は段階的に開くのであって（ステップ11
0）、この開制御に対応した吐出ガス温度の変化、即
ち、第３図に示した弁開度を開制御する前の温度と開制
御した後の温度との温度差（ΔT₂）を判定し（ステップ
111）、吐出ガス温度が低下して正常時における標準温
度変化値になっていれば正常と判断して（ステップ11
2）、定常運転に移行するのである（ステップ113）。

また、前記温度差（ΔT₂）がなければ数回指令を繰返
し、それでも温度差（ΔT₂）がないと、カウンターで計
数し（ステップ114）、この計数をもとに異常と判定し
て（ステップ108）、異常の表示を行うのである。（ス
テップ109）尚、前記コントローラ（10）は、前記検出器（８）
（９）による検出結果をもとに前記膨張弁（７）の開度
を制御し、吐出ガス温度の過熱度を制御するのであっ
て、運転を開始するスタート（ステップ100）の後吐出
ガス温度が異常上昇した時には、前記圧縮機（１）の保
安装置を作動させ（ステップ101）、前記圧縮機（１）
を異常停止させる（ステップ102）ことは既知の通りで
ある。

以上のように、任意の時期に、または定期的に故障診断
信号を出力するだけで、自己診断膨張弁（７）及びその
制御系の異常が検出できるのであって、サービス性を向
上できるのである。

以上説明した実施例は、故障診断信号に対応する膨張弁
（７）の弁開度は、０％乃至100％とし、段階的な開制
御としたが、全閉にする必要がないし、また、全開にす
る必要もないのであって、全閉側の所定開度から全開側
の所定開度にわたって開度制御するだけでもよいし、ま
た、段階的に行う以外連続的に開度制御してもよい。

（発明の効果）本発明は、圧縮機（１）の圧縮過程部に液インジェクシ
ョン配管（６）を接続すると共に、この液インジェクシ
ョン配管（６）に介装する電動膨張弁（７）と、吐出ガ
ス温度検出器（８）と、該検出器（８）からの信号をも
とに前記膨張弁（７）の弁開度を制御する過熱度制御コ
ントローラ（10）とから成り、前記膨張弁（７）の弁開
度制御により、前記圧縮機（１）の吐出側における過熱
度を制御するようにした過熱度制御装置において、前記
過熱度制御コントローラ（10）は、前記膨張弁（７）に
前記コントローラ（10）からの過熱度制御信号に優先し
て全閉側から全開側８の開度指令を出力する故障診断信
号指令部（12）と、この指令部（12）からの開度指令信
号による弁開度に対応する吐出ガス温度の変化を、予め
設定した正常時の標準温度変化値と比較し、この標準温
度変化値と異なるとき、以上と判定して異常信号を出力
する異常判定部（13）とを備えていることを特徴とする
ものであるから、前記故障診断信号指令部（12）から故
障診断信号を出力するだけで前記膨張弁（７）及びその
制御系の故障を検出できるものであり、この検出は、任
意な時期に、または定期的に行えるのであるから、サー
ビス性を向上でき、耐久性も向上できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した冷凍サイクルの系
統図、第２図は動作サイクルを示すタイムチャート図、
第３図は正常時の吐出ガス温度の変化を示す特性図、第
４図は異常時の吐出ガスの変化を示す特性図、第５図は
フローチャート図、第６図は従来例を示す冷凍サイクル
の系統図である。（１）……圧縮機（６）……液インジェクション配管（７）……電動膨張弁（８）……吐出ガス温度検出器（10）……コントローラ（12）……故障診断信号指令部（13）……異常判定部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）の圧縮過程部に液インジェク
ション配管（６）を接続すると共に、この液インジェク
ション配管（６）に介装する電動膨張弁（７）と、吐出
ガス温度検出器（８）と、該検出器（８）からの信号を
もとに前記膨張弁（７）の弁開度を制御する過熱度制御
コントローラ（10）とから成り、前記膨張弁（７）の弁
開度制御により、前記圧縮機（１）の吐出側における過
熱度を制御するようにした過熱度制御装置において、前
記過熱度制御コントローラ（10）は、前記膨張弁（７）
に前記コントローラ（10）からの過熱度制御信号に優先
して全閉側から全開側への開度指令を出力する故障診断
信号指令部（12）と、この指令部（12）からの開度指令
信号による弁開度に対応する吐出ガス温度の変化を、予
め設定する正常時の標準温度変化値と比較し、この標準
温度変化値と異なるとき、異常と判定して異常信号を出
力する異常判定部（13）とを備えていることを特徴とす
る圧縮機の過熱度制御装置。