JPS5995350A - 容量制御型冷凍サイクルの制御装置 - Google Patents

容量制御型冷凍サイクルの制御装置

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JPS5995350A
JPS5995350A JP57204976A JP20497682A JPS5995350A JP S5995350 A JPS5995350 A JP S5995350A JP 57204976 A JP57204976 A JP 57204976A JP 20497682 A JP20497682 A JP 20497682A JP S5995350 A JPS5995350 A JP S5995350A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、容量制御型冷凍サイクルの制御装置に関し
、特に、冷房運転、暖房運転、容量制御時、デフロスト
時いずれの場合も省エネルギで高効率となるようにした
ものである。
従来、この種の装置として、第１図に示すものがある。
図中の記号は第１図、第２図（後述するこの発明）と同
一部分を示し、２１〜２４は逆止弁、２５は膨張弁の感
温筒を示す。
デフロスト時は、圧縮機ｌよシ吐出された高温高圧の冷
媒は、四方弁２を経て室外側熱交換器３に至ジ、デフロ
ストを行い熱交換して高温高圧の液となシ、ディストリ
ビュータ４　ａ　Ｔ　４　ｂ　ｓ逆止弁２１を経て膨張
弁５で減圧され、逆止弁２４、室内側熱交換器６、四方
弁２、アキュムレータ７、吸入管８を経て再び圧縮機１
に吸入される循環サイクルを形成している。
このとき室内側熱交換器６のファン（図示せず）は、運
転すると冷風が吹き出すため停止するようにしている。
したがって、膨張弁５で減圧された低温低圧の二相流の
冷媒は室内側熱交換器６で熱交換されないため、そのま
まアキュムレータフに入り、液冷媒が溜まシ込んでしま
うために、冷媒循環流量が減少し、圧縮機入力も少なく
なるためデフロスト時間が長くなるという欠点を有して
いた。
通常運転時、膨張弁として温度式膨張弁５を使用し、圧
縮機１の吸入管８に感温筒を設けてスーパヒートコント
ロールを行っているが、感温筒２５により温度変化を検
知して圧力変化に変換しているため、応答が遅くな９、
このために急激な負荷変動や圧縮機運転容量の変化に追
従できず、液ノクッグやハンチングを起しやすく、かつ
スーノクヒート量を直接に検知してないため、運転状態
に合った最適な状態に任意にコントロールすることが不
可能であった。
さらに、従来、膨張弁５を電気式としたものでは、スー
パヒートコントロールする場合、蒸発器となる室内側熱
交換器６の入口および中間に温度センサを設け、この温
度（Ｔｅ）と圧縮機１の入ＣＩに温度センサを設けて、
この温度（Ｔｉ）とから簡易的にスーツやヒート量（Ｓ
Ｒ）を ＳＨ＝　Ｔｉ　−Ｔｅ としているが、蒸発器入口と中間から圧縮機入口までに
は圧力損失があり、しかも、その量は運転状態により変
化するため、正確にスーｄ’ヒート量を検知することは
不可能であった。
この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、信頼性向上、効率向上、快適性向上、使用限界
の拡大が計れる画期的なものとすることのできる容量制
御型冷凍サイクルの制御装置を提供することを目的とす
る。
以下、この発明の容量制御型冷凍サイクルの制御装置の
実施例について図面に基づき説明する。
第２図はその一実施例を示す冷媒回路図である。
この第２図のｌｌ′ｉ容量制御型の圧縮機で、ｌ、ここ
で圧縮された高温高圧の冷媒ガ′スは、四方弁２を通ｐ
室外側熱交換器３で液化凝縮し、ディストリビュータ４
ａ、４ｂを経て電気式１彫賊弁５で減圧され、室内側熱
交換器６で蒸発ガス化して四方弁２を経てアキュムレー
タフに至る。
また、電気式膨張弁５の両端のうち高圧側から流れる冷
媒がキャビ２リチユーブ１７を通９、一部はキャビシリ
チューブ１６を経て電気式膨張弁５の下流側に合流し、
一部はバイノ＋ス路１８を経てキャピラリチューブ１５
を経て減圧され、吸入管８に合流するようになっている
。
バイパス路１８の吸入管８の近傍およびこの吸入管８に
は、それぞれ温度センサ１４．１３が設けられている。
この両温度センサ１３，１４の出力は制御器１２に送ら
れるようになっている。制御装置１２は電気式膨張弁５
の開度を制御するようになっている。
また、この制御装置１２は、圧縮機ｌ用のインバータ１
１と電磁弁ｌＯも制御する信号を発することができる。
電磁弁ｌＯはバイパス路９に設けられている。
このパイＡ’ス路９は圧縮機ｌの吐出側とアキュノ、。
レータ１間を連結している。
次に、以上のようにＳ成されたこの発明の容禁制御型冷
凍サイクルの制御装置の動作について説明する。デフロ
スト時、四方弁２が第２図のような結合になシ、制御装
置１２が容量制御型の圧縮機ｌのインバータ１１に最高
刑′波数の指令を出し、さらにパイノ４ス路９用の電磁
弁ｌＯを開とする信号を出すことによシ、圧縮機ｌの吐
出ガス流量は増加する。
また、バイパス路９を経てアキュムレータフにバイパス
する高温高圧の冷媒が流入される。これによシ、室内側
熱交換器６から四方弁２を通ってアキュムレータ７内に
流入された低圧の冷媒ガスの圧力を上昇させる。その結
果、比容積の小さい循環流量の多い状態を作り、室外側
熱交換器３に着霜した箱は短時間でデフロストすること
になる。
一方、温度センサ１４により、蒸発温度Ｔｅが測定でき
、この蒸発温度Ｔｅが設定温度Ｔ、よシ小さくなると、
霜つきのおそれがあるため、再び制御装置１２から電磁
弁ｌＯとインバータ１１に信号が送られ、インバータ１
１は最高周波数で運転を開始し、電磁弁ｌＯは開となり
、バイパス路９が開き圧縮機ｌからの吐出ガスの一部は
アキュムレータフにバイノクス混入することになる。こ
れによい低温時の暖房能力アップを計ることができる。
さらに、圧縮機起動時、電気式膨張弁５は閉じており、
一定時間Ｔｓ秒遅れて開くことによシ、第３図に示すよ
うに冷凍サイクルの立ち上がシ特性が改善される。第３
図の横軸ｔは時間を表し縦Ｓ＋Ｐは圧力を表す。また、
圧力特性Ｐ１ａは従来の温度式膨張弁による吐出圧力の
経時変化を示し、Ｐｌｍは従来の温度式膨張弁による吸
入圧力の経時特性を示している。
一方、Ｐ２（１はこの発明における制御装置１２によシ
ミ気式膨張弁５の開度を一定時間Ｔｓ秒閉じておき、圧
縮機起動よシ遅れて開いたときの、吐出圧力の経時特性
でちゃ、Ｐ２Ｂは同吸入圧力の経時特性−である。
ところで、従来の温度式自動膨張弁では、圧縮機吸入冷
媒ガスのスーパヒート量の値を電気信号で取９出すこと
はできなかったが、この発明における温度センサ１３と
１４でそれが可會訛となる。
第４図にバイパス路１８近辺の部分の詳細なＩｎ成を示
す。
この第４図において、ｐｈは高圧冷媒液の圧力を示し、
ｐｔは低圧を示し高圧冷媒はキャピラリチューブ１７と
１５を経由してチャンバ１９内では吸入圧力ＰｉＫまで
降下し、チャンバ１９内の冷媒は吸入圧力Ｐｉに対する
飽和温度Ｔｓを示しているはずである。
この温度を温度センサ１４で検知し、吸入冷媒の温度を
吸入管８に設けた温度センサ１３で検知し、制御装置１
２でスーパヒート量５Ｈ＝Ｔｉ　−Ｔｓが演算可能とな
る。このようにして圧縮機の回転数が変化しても常に正
確なスーパヒート量が検知でき、圧縮機の保護および高
効率運転を可能にできる。
以上のように、この発明の容量制御型冷凍サイクルの制
御装置によれば、可逆式の電気式膨張弁の両端よりキャ
ピラリチューブを介して合流した冷媒と圧縮機の吸入側
との冷媒を合流させてスーパヒート量を検出、演算し、
その結果によシミ気式膨張弁を開度制御を行うとともに
、デフロスト時に圧縮機からの吐出冷媒をバイパス路を
経てアキュムレータに送シ、そこで室内側熱交換器から
の低圧低温の冷媒ガスの圧力を上昇させるようにしたの
で、圧縮機の回転数が変化しても、常に正確なスーパヒ
ート量が検知でき、デフロスト時間が短縮でき、圧縮機
の保護および高効率運転ができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の一般的な容量制御型冷凍サイクルの制御
装置の冷凍回路図、第２図はこの発明の容量制御型冷凍
サイクルの制御装置の一実施例の冷凍回路図、第３図は
従来の容量制御型冷凍サイクルの制御装置における温度
式膨張弁の時間対圧力の関係およびこの発明の容量制御
型律速サイクルの制御装置における時間対圧力の関係を
示す特性図、第４図はこの発明の容量制御型冷凍サイク
ルの制御装置におけるバイノクス路近辺の拡大図である
。 ｌ・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室外側熱交
換器、４ａ、４ｂ、１５〜１７・・・キャビシリチュー
ブ、５・・−電気式膨張弁、６・・・室内側熱交換器、
７・・・アキュムレータ、８・・・吸入’ｌ、９．１８
・・・パイノぞス路、ｌＯ・・・電磁弁、１１・・・イ
ンバータ、１２・・・制御装置、１３．１４・・・温度
センサ、１９・・・チャンパ。 なお、図中同一符号は同一゛または相当部分を示す。 代理人　　　葛　　野　　信　　− 第１図 第２図 第３図 第４図 東京都千代田区丸の内二丁目２ 番３号三菱電機株式会社内 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　　特願昭５７−２０４９７６号２
、づｄ明の名称 答量ら１ｊ伽型冷凍ザイクルの制御装置３　補正をする
者 代表台片山仁へ部 ４代理人 ５、　補正の対象 明細１の特許請求の範囲の欄 ６、　補正の内容 （１）　　明細書中、特許請求の範囲を別紙の通り訂正
する。 ７　添付書類の目録 ・　（１）訂正特許請求の範囲　　　　　　１通以上 ２、特許請求の範囲 ＋Ｉ＋容量制御が可能な圧縮機と、四方弁と、室外側熱
交換器と電気式膨張弁と、室内側熱交換器と、アキュム
レータを環状に接続してなる冷凍サイクルにおいて、デ
フロスト時に前記アキュムレータにおいて前記室内側熱
交換器からの低圧冷媒・の圧力を上昇するために前記圧
縮機の吐出側から高温高圧の冷ｉｔバイパスさせてアキ
ュムレータに送る電磁弁を有する第１のバイパス路と、
前記電気式膨張弁の両端からそれぞれキャピラリチュー
ブを介して合流しその合流点からさらにキャピラリチュ
ーブを介して前記圧縮機の吸入管に至るよう二つの温度
センサと、トの二つの温度センサの検出出力によりスー
・ぞヒート量を検出、演算して前記電磁弁ならびに電気
式膨張弁の開度制御を行う制御装置とを備えてなること
を特徴とする容量制御型冷凍サイクルの制御装置。 （２）制御装置はデフロスト時に前記電磁弁を開き前記
圧縮機を最大能力で運転して四方弁を切り換えて逆サイ
クルデフロスト制御を行うことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の容量制御型冷凍サイクルの制御装置。 （３１制御装置は暖房低温時前記電磁弁を開いて前記圧
縮機を最大能力で運転することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の容量制御型冷凍サイクルの制御装置。 （４）制御装置は圧縮機起動待前記電気式膨張弁を閉じ
ておき一定時間遅れてこの電気式膨張弁を開とすること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容量制御型冷
凍サイクルの制御装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）容量制御が可能な圧縮機と、四方弁と、室外側熱
    交換器と電気式膨張弁と、室内側熱交換器と、アキュム
    レータを環状に接続してなる冷凍サイクルにおいて、デ
    フロスト時に前記アキュムレータにおいて前記室内側熱
    交換器からの低圧冷媒の圧力を上昇するために前記圧縮
    機の吐出側から高温高圧の冷媒をバイパスさせてアキュ
    ムレータに送る電磁弁を有する第１のバイパス路と、前
    記電気式膨張弁の両端からそれぞれキャピラリチューブ
    を介して合流しその合流点からさらにキャピラリチュー
    ブを介して前記圧縮機の吸入管に至るように形成された
    第２のパイノやス路と、それぞれ前記第１および第２の
    バイノクス路に設けられた二つの温度センサと、この二
    つの温度センナの検出出力によりスーパヒート量を検出
    、演算して前記電磁弁ならびに電気式膨張弁の開度制御
    を行う制御装置とを備えてなることを特徴とする容量制
    御型冷凍サイクルの制御装置。
  2. （２）制御装置はデフロスト時に前記電磁弁を開き前記
    圧縮機を最大能力で運転して四方弁を切シ換えて逆サイ
    クルデフロスト制御を行うことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の容量制御型冷凍サイクルの制御装置。
  3. （３）制御装置は暖房低温時前記電磁弁を開いて前記圧
    縮機を最大能力で運転することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の容量制御型冷凍サイクルの制御装置。
  4. （４）制御装置は圧縮機起動時前記電気式膨張弁を閉じ
    ておき一定時間遅れてこの電気式膨張弁を開とすること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の容量制御型冷
    凍サイクルの制御装置。
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