JPS6146868A - パルス制御式電磁弁 - Google Patents

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】 本発明は電動式電磁流量制御弁に関し、さらに詳しく述
べれば、ソレノイドの制御Ｉ振動付勢によって所望の流
体流量を決定する電磁流量制御弁に関り′るものである
。

需要流量、すなわち与えられた時間にどれだけの流量が
弁を通されるか、にしたがって流体流量を計量する弁は
普通、システム条件を感知することによ〕で作られる制
御信号にＩＩＩ連して作動する。

感知条件の値が所定の所望作動点と異なる場合は、変化
した需要流量に合うように弁の流体流量開口を変える１
Ｖｉ１３御信号が作られる。

流量制御弁は一般に、需要流量の範囲にわたってｆ１動
するように設計されている。普通このような流咄弁ｒ″
は、感知条件と弁を通る合成流体流量との関係を定める
レスポンス曲線はこの作動範囲にわたって直線である。

かかる先行技術の弁では、需要流量の低い感知条（’ｌ
の与えられた変化は、弁を通る流量に一定の変化を作る
であろう。動作霊要流けに関するこの流量の変化はｈ分
率変化どして表わすことができる。弁が高需廿流量で作
動しているどき、感知条イ′１の同じちえられた変化は
依然どしＣ流量の同じ量の変化を作る１、この変化の吊
は、より高い動作需要条４′１で流量の自分率として表
わされるどき、低い動作条例の場合にりも小となるであ
ろう。かくて、より高い需要レベルｒ流用の！Ｔ＋Ｉ　
Ｌ；じ１分率変化を作るためには、感知条件Ｃより大き
な変化が生じな（′Ｊればなら／、１い。流量の適当な
変化を作る感知条件のこの大きな変化１よ、これらの先
行技術の弁の不利を表わづ。システムが感知条例のゎず
か４Ｉ−変化に応動り−る所望の動作点まで制御するこ
とがでさるどさ、制御システムは−・段と安定したもの
になる。

こねらの先（■技術の弁（Ｊは、さらに、感知条件の設
定点すなわち動作点が弁を通る需要流量次第で変化する
という不利がある。かくて、３０％の需要条イ！１で動
ｆ１貞は１つとなるが、６０％の需要条件ではより高い
第２動作設定点を必要とする。

これらの先行技術の流ｉｎｌ制御す？に見られるもう１
つの不利な特徴は、流量条件に影響するように加えられ
る制御信号と実際に起こる流量条件との間のヒステリシ
ス誤差である。誤差のないシステｌ）”Ｃは、〜えられ
た制御信号は弁を通る特定の流量を作るはずである。ヒ
ステリシス誤差がある所では、システム制御伝達ｔｙｔ
数により予期される流量の与えられた変化を作るように
与えられた量だ【ノ制御信号を変えても、必ずしもかか
る所望の変化が得られない。

このヒステリシス誤差は、弁部品の機械誤差、磁気誤差
などにより弁が所望のオリフィス開口を１！１られない
ことに起因する。閉ループ制御システムでは、かかるヒ
ステリシスπ選差が制御信号による連続「ハンチング」
作用を生じると思われるのは、どんな需要でも流量の実
際の変化が影響を受ｔプる前に、すなわちシステムが木
質的に標準以下に減衰される前に、ヒステリシス誤差を
越えなければならないからでｄうる。かかる制御は決し
て実際に需要に追いつかない。このヒステリシス作用は
需要流量の増減にかが１つらり間しである。

したがって、本！１的にヒステリシス誤差ゼロで作動す
る電磁流量制御弁を提供し、それによって弁を通る流量
の正確な制御を得ることが有利とされる。また、弁を通
る需要流量条件にかかわらず唯一の設定を持ち、すなわ
ら高需要流量での与えられた感知条件変化に対して、低
需要条件での同じ条件変化について生じるのど同じ百分
率流量変化を作る制御レスポンス機能を持ち、電磁流量
制御弁を提供することが有利とされる。

本発明により、閉蒸気サイクル冷凍システムに使用する
関連制御回路を持つ電磁流量制御弁が開示されている。

温度センサであることが望ましい複数個の同様なセンサ
は、蒸発器コイルのそれぞれの入口および出口条件を監
視するように、冷凍システム関連のいろいろなパラメー
タを監視する。

差動増幅器は入口および出１］温度セン１ノーに応動し
て、その差（システムの「過熱」）に応じる信号を作り
、システムの正常な動作設定点を制定する。

差動増幅器の出力は２個の出力を作る積分制御回路に加
えられるが、その第１出力は第２増幅器に直接加えられ
、第２出力信号は積分器に加えられる。積分器からの出
力はオフ上２ツト制御電圧として第２増幅器に加えられ
る。

第２増幅器からの出力は順次、流量制御弁のソレノイド
に結局加えられる制御信号を作る関数発生器に加えられ
る。本発明の１つの実施例では、関数発生器は電磁弁に
対するパルス幅変調周波数信号を作る電圧・パルス幅変
換器である。パルス幅変調信号の性質は、間・閉条件の
デユーテイ・サイクルが膨張弁を通る平均流量を決定す
るように電磁弁を完全に開くかまたは完全に閉じること
である。本発明のもう１つの実施例では、関数発生器は
弁の中のヒステリシス誤差を越えるオリフィス閉止機構
の運動を作るだけ大きくな（プればならない振幅を持つ
直流成分と振動性成分を合わせ持つ膨張弁のソレノイド
に対する制御信号を作る。

振動性成分の存在により、膨張弁のオリフイス開口は２
つのサイズ間で絶え−Ｊ′振動することになる。

この方法では、平均して、電磁す？のヒステリシス作用
は、制御信号の振動性成分により作られる２つの位置の
間のオリフイス開口の平均勺イズが所望の制御された流
量に必要な平均Ａ゛リフイス開口勺イズであるように平
均化される。

関数発生器が電圧・パルス幅変調器である本実施例では
、かかるパルス幅変調器の変換レスポンス関数は出入口
温度の感知差および電磁膨張弁のオリフイス開口のサイ
ズに関する指数レスポンス関数を作る。指数レスポンス
関数は感知条件での与えられた変化について高Ｖ要条伯
ての流量変化を低需要条件で作る同じ変化よりら大きく
する。

かかる１つの実施例では、積分器は重任・パルス幅変換
器のレスポンス曲線をそれによって単−設定点が得られ
るように冷凍システムの需要条件の関数として変える働
きをする。同じ設定点を得るように指数レスポンス曲線
を変えるので、高需要条件は出入口温度センサ間の感知
温度差の同じ変化について、低需要条件で生じるのと同
じ自分率の流量変化で応答する。本発明の１つの実施例
では積分器は演算増幅器を用いるアナログ回路であるが
、別の実施では積分機能はアップ／ダウン・カウンタお
よびディジタル・アナログ変換器から成るディジタル回
路によって果たされる。アップ／ダウン・カウンタのカ
ウントは、電磁弁を通る流量に影響を及ぼす制御パラメ
ータを表わし、感知システム条件の関数として周期的に
更新される。

本発明のもう１つの而において、凝縮器コイルから膨張
弁に至る液体ラインの条件を監視する追加の第３温度セ
ンサが具備されることがある。膨張弁の上流側にある液
体ライン・センサの温度が弁の下流側の温度と同じ、ま
たは本質的に同じであるならば、凝縮器ラインにガスが
存在する公算が強い。比較器は入口および液体ライン・
センサからの出力を比較して、所望の最小温度差が液体
ライン・センサと人口センサとの間に存在するまで事実
上すべての時間中膨張弁を聞いておくように、電１ｉ膨
張弁に対する制御信号を圧倒する出力を作る。かかる最
小温度差は、膨張弁で膨張が生じていること、すなわち
凝縮ラインにいま液体が存在していることを示づ。この
特徴は、入口および出口センサ間の温度差がピロ以下で
あっても始動動作を保証する。特に非低周囲始動条件の
場合に、始動を保証するもう１つの方法は、電磁弁に対
する最小パルス条件を過熱ゼロ度に保つことである。

周囲空気条件により膨張弁の作動を制ｗＪ？１′る温度
制御信号を作るもう１つのセンサが具備されることがあ
る。空気温度センサが冷却されているユニッ１−の帰路
空気内に置かれかつ温度がしきい値設定以下に時下する
と、電！ｌ膨張弁を通る流量は周囲空気条件を制御する
ように絞られる。本発明の１つの実施例では、空気温度
センサは比較器に加えられてしきい値温度を表わす電圧
と比較される。比較器からの出力は、電磁膨張弁を閉じ
それによって周囲空気の温度がト昇するまで冷却速度を
遅らμるのに用いられる。

人口センサは、膨張弁を通る流Ｍを制限しそれによって
圧縮器を損傷させる可能性をなくす最小動作温度信号を
作るのにも用いられる。人口センサは比較器に入力され
て、ここでそれはあらかじめ選択された最小温度を表ね
覆しきい値設定に比較される。比較器からの出力は、積
分器が第２増幅器に対するオフセットを作る割合に影響
を与える積分制御回路に加えられる。積分器は、電磁膨
張弁を通る流量を減少させるように動作温度が最小動作
温度を越えるときに制御される。

液体あふれ条（’ｌも、入口および出口センサからの信
号を利用することによって、蒸発器コイルからの出口ラ
インで最小にすることができる。蒸発器コイルから圧縮
器に至るライン内に損傷を与える可能性のある液体が存
在すること示す過熱条ｆ４の欠如が検出されるとき、積
分器のレスポンス時間の変化は電磁膨張弁の流量を速や
かに減少するように作用されることもある。この流量の
減少は、条件が４温されて出力側にもう一度過熱ガス条
件を供給するまで、蒸発器コイルに入る流体を少なくす
る。

本発明のらう１つの而ぐは、膨張弁は高周波圧力変動と
して情報を流１本に７１８化することによって流体冷媒
に通しさＩ！るＪ、うに１−制御される。本発明のなお
もう１つの面では、１代械弁が開示され、それにＪ、り
人１−１ど出１」の１つは電磁作動式プランジＶによっ
て（ｊわ′４する閉＋ｌ　Ｉ；−Ｊ、る移動作用で操作
される。相対プランジ＼’　Ｊ＞　、Ｊ、びハウジング
配列の適用電子および磁気回路は、ｆシンジ曳７が制御
信号の印１１１１に応じるどき急に１よ作用しないよう
になつ−Ｃいる。

本発明を１、り良く理解するには、１１図に関する本発
明の好適な実施例の下記詳細な説明を参照すべきである
。

同様な参照数字はいくつかの図面を通じて同様な部品を
表わす。

いま図面のまず第１図から、本発明により作動されかつ
空気調和システムの膨張弁として働く電子作動式電磁流
単利ｍ＋弁３８を含む閉蒸気サイクル冷凍または空気調
和システムのは能図が示されている。電磁膨張弁３８は
、空気調和システムによる冷却をｗ４整する閉ループ帰
還制御システムの一部としてその１ｖＩ３史膨張弁制御
回路１０に応答とする。

１ｍｌ　熱気４ノイクル空気調和システムは一般に、圧
縮器３０と、凝縮器３４と、膨張弁３８と、蒸発器コイ
ル４４を含むが、これらはすべて与えられＩこ順に全体
として閉シリース・ループに接続されている。膨張弁は
システムの作動を制御する絞りまたは計量装置であり、
普通かかる膨張弁は機械装置である。冷凍ガスはまず圧
縮器３０で圧縮される。次に圧縮された冷凍蒸気はライ
ン３０を経て凝縮器コイルに放出され、ここでそれは冷
却されて液体ライン３６に入るように液体冷媒に凝縮さ
れる。液体冷媒は次に膨張弁３８に流れ、その量弁は膨
張している。あるシステムでは、膨張弁３８前後にそれ
ぞれあるライン制限器７１．７３が弁を通る流Ｍを調整
するために含まれることがある。在来通り、膨張弁は蒸
発器コイル４４の出口端の吸込ライン４６にある帰路ガ
スの過熱によって制御される。過熱とは、いずれも同じ
圧力で測定した冷媒の蒸発温度を上回る冷媒蒸気の温度
として一般に定義されている。閉蒸気サイクル空気調和
システムでは、冷媒の過熱は蒸発器コイル４４の出口側
における気体蒸気の温度（ＴＯ）と蒸発器コイルの入口
側にＪ口ノる液体冷媒の温度（Ｔｉ　）との温度差とし
て一般に定義されている。

この温度差はシステムの、特に入１］から出口にかりて
低い圧力降下を持つ蒸発器コイルの、真の過熱の受は入
れられる近似値としてとられる。

流体【よ、液体と気体の２段混合物として、膨張弁３８
から出て蒸発器コイル４４の入口ライン４０に入る。蒸
発器コイル４４に入るこの流体は気体の泡を含むが、そ
れは主として液体の形をしている。混合物が次に蒸発器
コイル４４を流れると、それは冷却すべき（１切部１な
わちユニット１４と熱交換の関係にある。空気が一般に
ファン１６によって蒸発器コイルに吹きつけられ、それ
によって冷却された蒸発器コイルとその上を流れる空気
との間で熱交換が行われる。したがって、熱は仕切部か
ら蒸発器コイルを流れる冷媒に移され、それによって液
体が沸騰される。正常な動作では、蒸発器コイル４４に
ある冷媒は、それが蒸発器コイル４４の出口４６に達す
るときまで過熱された気体の状態を帯びる。冷媒気体は
次に吸込ライン４６を経て圧縮器３０に送られ、ここで
サイクルは冷媒気体の圧縮により再び開始される。

閉ループ制御システムでは、膨張弁３８は圧縮器への吸
込ライン４６の過熱温度（Ｔ　５ｈ＝＝　Ｔ　ｏ　−Ｔ
ｉ）に応じて普通作動される。かかる制御装置は、蒸発
器コイル４４を出る流体の一定な過熱条件を保つように
努めている。どんな液体でも圧縮器３０に入るとき冷媒
気体になおも含まれているならば、圧縮器は正しく作動
せず、やがて損傷される公等が強い。

液体冷媒が膨張弁３８から蒸発器コイル４４の入口ライ
ン４ｏに進むにつれて、冷媒は液体ライン３６にある圧
力よりも膨張弁の下流側のより低い圧力に遭遇する。こ
の圧力差により、液体冷媒は沸騰し、蒸発し、したがっ
て吸熱する。

本発明により、第１図に示された膨張弁３８は膨張弁制
御回路１０により制御される電動式電磁流量制御弁であ
る。空気温システム内のいろいろな温度は膨張弁制御回
路１０により検出されて、ソレノイド膨張弁３８へのラ
イン７に制御信号を作る。例えば、入口温度センサ５２
は、液体冷媒が膨張弁を出る際の温度Ｔｉを感知するた
めに、ソレノイド膨張弁３８の下流側の近くに置かれて
いる。出ロ温度しン勺５４は、冷媒が蒸発器コイル４４
を出る際の過熱気体冷媒の温度Ｔｏを検出するように、
蒸発器コイル４４の出口端に置かれている。

始動条ｆＩ　ｄ３よびシステム安全のための一定のフェ
イル・セーノ条イ９を含むシステム制御機能用の追加の
温度センサ・ユニツ１〜が具備されている。

例えば、渇瓜センサ３６はソレノイド膨張弁３８の上流
側でそれに接近して直かれ、液体冷媒が膨張弁３８に入
るにつれてその温度を監視する。センサ３６はシスアｌ
＼のイ１（周囲始動条ｆ−１を制御するように機能的に
１）られる。

空気温度レンリ１２は、得られる冷却の吊を決定するた
めに冷却されるユニット１４からの帰路空気中に置かれ
る。かかる空気温度検出は膨張弁制御回路１０に加えら
れて、空気温度が低い温度設定を越えるとき温度型制御
をもたらす。換言すれば、冷却されているユニットから
の帰路空気が所望のプリセット制限以下に降下すると、
膨張弁制御回路１０は冷媒の流れを絞って、冷却される
ユニット内の温度がこの低いしきい値以上に１胃できる
ように作動する。温度が再び受は入れられる範囲内にな
ると、制御回路１０は温度制ｍ遮断機能が開始されたと
きに作動していた点で作動し続けるようにされる。

次に第２図から、閉蒸気サイクル冷凍システムに使用さ
れたような標準の先行技術の膨張弁の制御レスポンス曲
線が示されている。普通、かかる制御レスポンスは、気
体蒸気の過熱と液体冷媒の流れるオリフィスの開口勺イ
ズとの間の直線関係を、膨張弁３８のオリフィスを流れ
る全開流量の自分率として表わしている。かかるシステ
ムでは、例えば、所望の温度冷却を達成するために蒸発
器コイル４４に入る流体冷媒の需要は、需要条件Ａを表
わづ最人芥０１の実（、−わツか３０％から、第２需要
条（’ｌ　Ｂでの最大の６０％まで変動することがある
。低い需要条１′１Δで【よ、設定ｒ、（ｃ〇制０１基
Ｗ・が１−られ、この基金設定点への４°わりに需要の
短！’ｌＪ変動が起こつＣ１３３０％の聞１−１条１′
１を表わり一膨張弁３８を通る１ｈ定の流量が平均しく
保たれる。

需凹が増加する（Ｌ一つれ−Ｃ，設定貞は需要の増加に
応じて移動する。

膨張ｆｒ　３　Ｂを３０する６０％の流ト１）容ｉｉ１
’ｌ：　ＬＪ、第２設定点Ｂが得られる。設定点［うの
まわりのλσ期需要変動は、設定点Δを含むシステｌ）
のすべての需要条イ１について生じるのと同様な方法で
１７られる。

しかし、第２図に示されるにう４１制御レスポンス関係
では、設定点へのまわりの過熱の単位変化は、３０％位
置のまわりの流量のある変化を生じるであろう。直線関
係により、６０％雪要条件の設定点Ｂのまわりの過熱の
同じ単位変化は流量の同じ変化を作るであろう。百分率
変化として表わされる、過熱の単位変化ｔこ応じた需要
条ｆｔ　Ａの流量変化は、同じ流Ｗ変化が設定点Ｂのま
わりに生じた温合を表ねり”百分率変化より事実上人ぎ
くなるであろう。換言覆れば、より高い流量需要条件で
、過熱の与えられた単位変化は流量の百分率変化を目立
′つほと作られない。第２図に示されるような制御レス
ポンスを持つ膨張弁を有する空気調和システムは、シス
テムが低い流量で応答するのど同じ温度で、高い需要流
量で変化する過熱条件に応答することはできない。した
がって、高い流量では、低い流ｊｄで生じるのと同じ自
分率の流量変化をもたら′？ＪＪ：うに、過熱のにり大
きな変化が要求される。本発明により、先行技術の制御
弁の十記およびその伯の制限が除去された。

次に第３Ａ図から、第１図に示されたような閉ループ制
御システムに関する本発明による制御レスポンス曲線の
グラフが示されている。本発明は蒸発器４４を通る冷媒
流体の需要率の変化に応じた設定点の移動をなくしただ
【プではなく、空気調和システムの流量条件または需要
条ｆ［にかかわらず過熱の与えられた単位変化に関する
流量の一定な自分：ｌ′・☆化をしＩｆｌｌｏ（りる。

本発明にＪ、す、Ｉｔｈ′Ｉ３張弁３８の制御レスポン
ス曲線は直線では／、「り、指数関数として表わされる
。

制御レスポンス曲線の式は気体蒸気過熱（”丁ｓｈ）の
関数である指数を持つ甲−指数項として表わされ、また
所望の動ｆｌ設定貞過熱条件’（−ｒｓｐ）とシステム
内に生じている瞬時過熱（Ｔｓｌ＋）との差の積分の関
数である第２直流オフ廿ツ１〜項を含む。

この直流項により、もし過熱が任意の認められる時間の
あいだ設定点から偏移するならば、レスポンス制御関数
曲線は実際には第３Ａ図の左に積分項によって移動され
る。制御レスポンス曲線は、膨張弁３８に表われる流量
条件にかかわらずシステムが流量の同じ百分率変化で過
熱の単位変化に応答するような条件にシステムをもたら
すために必要な母だけ移動される。

この方法では、過熱の単一設定点動作条件は膨張弁３８
を通るすべての流が需要について得られる。かくて、３
０％需要流量条件で過熱の単位変化は、百分率変化で表
わした場合に過熱の同じ与えられｌこ中位変化ｉ、１つ
いてより高い需要条例で経験した流量の百分率変化と同
じである流量の変化を作る。この一定の百分率変化は第
３Ａ図に示されてＪ３す、レスポンス制御関数の指数特
性から生じる。

制９１ルスポンス曲線の式にある積分オフセット項は、
実際には需要の変化が制御レスポンス曲線の上下に動作
点を移動するように、第３図の曲線の位置を変える。換
言すれば、需要条件が変化するにつれて、システムは単
一般定点の動作条件を維持する動作条件Ｂの曲線まで移
動される動作条件への曲線のようなレスポンス制御関数
曲線上の別の点で作動する。

本発明の好適な実施例は過熱と膨張弁３８の全開容量の
割合との間の指数関数を用いているが、単一般定点の動
作条件のような、本発明の利点の若干を達成するために
、先行技術に普通見られる直線関係を利用することがで
きる。しかし、かかる直線関係の場合、先行技術にある
若干の不利がこの代替実施例に依然として存在するであ
ろう。

号なわら、過熱の！−ｊえられｌＪ中（＆変化は、生じ
ている特定の需要条件の関数として流量の異なる百分率
変化をｆするが、以上に量水される通り、この実施例の
他の利点し得られる。

次に第４図から、第１図に示された膨張弁制御回路１０
のは能ブロック図が示されている。制御回路１０は第３
Δ図に示されだような制御レスポンス曲線および動作を
実施する動きをする。いま第１図と第４図の両方から、
差動増幅器１８に入力される、人ロセンサ５２および出
口センサ５４からの出力が第４図に示されている。差動
増幅器１８、これら２個のセンサから受信した温度差信
号（ｌｏ−１−ｉ）の関数である出力信号を発生させて
、気体蒸気の過熱条件の変化を表わす信号を作る。増幅
器１８からの出力は、２個の出力制御信号を順次作る積
分制御回路２０に入力される。

制御回路２０からの第１出力信号は第２増幅器２４の１
つの入力に加えられる一方、第２出力信号は積分器２２
に人力される。積分器２２からの出力は、Ａフセツ１〜
電圧としＣ第２増幅器２４の第２人力に加えられる。増
幅器２４は関数発生器２６に加えられる出力制御信号を
作る。本発明の好適な実施例では、関数発生器２６は電
圧・パルス幅変換器、すなわちパルス幅変換器である。

パルス幅変換器２６からの出力は結局、電磁弁３８に加
えられて、膨張弁３８を通る所望の流量条Ｙ１を調節す
る。

積分制御回路２０、積分器２２、増幅器２４、および電
圧・パルス幅変換器２６はおのおの、第３Ａ図に示され
たような指数制御レスポンス曲線を実施するために共動
する。主として、制御レスポス曲線の指数項は電圧・パ
ルス幅変換器２６の伝達関数から得られる。増幅器２４
によって出力される電圧・パルス幅変換器２６の入力制
御電圧は、積分制御回路２０および積分器２２によって
制御され、制御レスポンス曲線の指数成分の整数成分を
発生させる。すなわら、差動増幅器１８の出力の電圧は
、蒸発器４４の出力側における冷媒気体の瞬時過熱の変
化を表わす電圧である。例えば４°［過熱の設定点適熱
動作条件が選択さ載たならば、増幅器１８の出力の電圧
はこの設定点からの過熱の変化、例えば４°Ｆ　−Ｔ　
ｓｂを表わしたはずである。

この過熱変化電圧は積分器２２に加えられて、増幅器２
４の出力直流オフセット電圧を作る時間にわたって積分
される。積分制御回路２０も差動増幅器１８の出力を増
幅器２４の入力に直接加える。増幅器２４に対する差動
増幅器１８の出力のこの直接接続により、膨張弁制御回
路１０は設定点のまわりの過熱の短期変動に即座に応動
する。

設定点過熱からの長期偏移のみは、積分器２２による積
分工程の結果として増幅器２４の出力に制御変化として
表わされる。設定点からの過熱のこうした長期定常状態
変化は、制御レスポンス曲線の移動を要求する変化需要
条件を表わす。前述の通り、この積分工程は、膨張ブ７
３８を通る需要条件にかかわらｒｊ　！、ｌ−過熱設定
点て′空気調和システムを有効に作動さぜる方向に、レ
スポンス制御曲線を有効に移動りる。

下記のとＪ３りかつ第５）Ｂ図に示される通り、積分器
２２の機ロシは、周知の積分２！ｉ構造に接続された関
連抵抗器およびコンデンサを備えている演算増幅器の特
徴であるアナログ回路によってもっばら果たされる。積
分器のアナログ実施例が開示されているが、他の同等な
実施例を使用することもできる。例えば、積分器のディ
ジタル回路実施例６（第４図の破線内に示されている）
は、図示のアナログ実施例の代替として全く容易に使用
できる。積分器用の周知のディジタル回路はアップ／ダ
ウン・カウタンタ４を有し、そのカウントは入力電圧の
積分値を表わす。

カウント方向制御信号は、設定点過熱とシステムの動作
過熱どの差の関数として作られる。動作過熱が設定点よ
りある所定（５）たけ大きい場合は、カウント方向信号
はアップ／ダウン・カウンタ４のカウントをクロック３
から定められたクロック時間で１カウントだり増加させ
る。設定点より小さい場合は、カラン１−はそのクロッ
ク時間で１カウントだ【ノ減少される。クロック信号の
周期は、ディジタル積分器の積分時定数を決定する。

カラン１−の関数どしてアナログ電圧を得るために、デ
ィジタル・アノ１１グ（ｒ）／Δ）変Ｆｊ！器５が具備
される。Ｕ′）／Δ５か１）の出力は、増幅器２４にＪ
：つ−Ｃ要求されるＡフレット電磁１をにするＪ、うに
さらに処理されて、レスポンス制御曲線を変化しだ流Ｍ
条イ′１に合わせる。

１、【お第１図から、電圧・パルス幅変換器２６からの
出力はＲｏｌｌ　ｉｌｌスイツ−ｆ１７の入力に加えら
れ、このスイッチ１７は閉じられるどきに変換器２６か
らの出力を電（ａ）ドライバ１９の人力に順次加える。

電磁ドライバ１９の出力は、電磁弁３８のソレノイドに
直接加えられて、弁を通る流昂条ｆ４の設定を電気的に
動かす。

さらに第６図から、第４図に示されｌ〔Ｊ、うな電圧・
パルス幅変換器２６の出力電圧波形のタイミング図が示
されている。第６図に示さｆ；ているタイミング波形は
、第３Ａ図に示されたような２つの作動条件ＡおよびＢ
を表わＪようにされている、第６図に示されているパル
ス列の周波数はシステムの流量需要条件にかかわらず一
定であり、好適な実施例では、この周波数は７秒の周期
に設定されている。波形の各周期のデユーテイ・サイク
ルは、膨張弁３８を通る所望の流量条イ１を達成するよ
うに制御される。第６図の波形が第１論理状態にあると
き、電磁弁３８を通る全開流量条イ１が得られる。反対
の論理状態は全開オリフィスを作り、弁には液体冷媒が
全く流れない。パルス幅変調波形のデューテイ・サイク
ルを変えることによって、膨張弁３８を通る平均流量を
正確に制御することができる。パルス波形の周波数は、
蒸発器４４のｄいレスポンス旧聞が流れを有効に濾過し
て取り除き一流体のパルスが流れないように十分高く選
択されるが、ソレノイドが弁のオリフィスに対する開閉
の指令に応答し得るように十分低く選択される。

先行技術の膨張弁の重大な不利の１つは、機械的であろ
うと電気機械的であるとにかかわらず、ヒステリシスと
して知られる現象である。ヒステリシスは、与えられた
制御信号に応じて正確なオリフィス開ロザイズの誤差を
生じる。代表的な先行技術の機械膨張弁では、６下過熱
ヒステリシス誤差が珍らしくない。この過熱ヒステリシ
ス誤差は、膨張弁３８を通る流量条１′１のとｌしな変
化でも影響を受ける前に、過熱条件の変化が６°Ｆを越
えなければならないことを意味する。

本発明により、このヒステリシス作用を除くことができ
る。ヒステリシス誤差は、電磁弁３８に対する最大制御
電圧によって表わされる第１位置とΩ小制御電圧によっ
て表わされる第２位置との間でオリフィス閉止機構を移
動させるように、電磁弁３８の振動性付勢によって取り
除かれる。電磁弁３８に対する制御電圧が電磁弁３８の
レスポンス範囲内の周波数で振動するようにされかつヒ
ステリシス誤差よりも大きければ、ヒスティシス誤差は
平均化されるので、オリフィス閉止機構の位置は平均し
て所望の流用を達成する所望位置になるであろう、換言
すれば、オリフィス閉止ａｍを移動させる制御信号がヒ
ステリシス誤差帯より大きくかつオリフィス閉止ｍ構の
運動を作るならば、オリフィス開口の長期平均は制御信
号の平均値によって予測される（ノイズに等しいと思わ
れ、Ｊなわち所望平均流用はソレノイド制御信号の平均
値によって表わされる。

第６図に示されたパルス波形は、電磁弁３８に対するデ
ィジタル方形波制御信号を示し、これによってオリフィ
ス閉止機構はオリフィスが広く開く第１位置（最大制御
電圧により表わされる第１論理状態）から、オリフィス
が完全に閉じられる第２位置（最小制御電圧により表わ
される第２論理状態）まで移動される。第６図の波形で
示された両極端の制御電圧では、制御信号は全開位置か
ら全開位置まで移動される振動性波形として表わされて
いる。

当業者にとっては明らかであると思うが、オリフィス閉
止装置を全開位置から全開位置まで移動せずに、制御信
号の振幅を小さくするとともに、ある平均所望開放位置
のまわりの２つの位置の間でオリフィス閉止機構の振動
運動を達成せるために直流成分に正弦波または方形波を
重ねることを特徴とする制御信号を持つことができる。

換言ずれば、電磁膨張弁のＩ４１ｉ設計に固有なヒステ
リシス誤差の作用を取り除くために、全開位置から全開
位置まで移動する必要はない。かくて、本発明の主旨に
より、電磁制御弁３８に振動性励振を供給することにＪ
、つ’Ｕ　７１リフイス開放のきわめて正確な制御を平
均して達成することができる。

電磁弁３８に対する制御１３１号について第６図に示さ
れた波形がオリフィス閉止機構の最大運動を表わづどし
ても、じス）リシス誤差の平均作用も寄られる。パルス
幅疫調波形のデユーティ・ＩＪ−イクルｔ、Ｌ　オリフ
ィスを通るＳ＋’均流早を定め、これは所望の平均流用
を達成りる閉止＋ＳＭ　（ｉの平均位置として表わされ
る。かくてｆ１動条１′１Δでは、オリフィスが全開の
１１５間からオリフィスが全開の時間までのデユーアイ
・サイクルは１つの流用を作る一方、作動条ｆｌ　１３
の一７’　−］−−７−イ・サイクルはより長い開時間
を示し、ぞ１１にＪ、゛）で電磁ブ？３８を通る高需要
流量茶汁を表ねり−０ なお第６図から、そこに示されているパルス幅変調波形
がこの変形の瞬時電圧変化特性に対比して現実に傾斜し
ている前縁および後縁によって表わされることにＨ−［
１すべきである。本発明の電動式電磁膨張弁３８のよう
な弁がそこを流れる流体の流量に対して急激に聞Ｉ′！
１されるどき、１！１蒸気４ノイクル冷凍システムに生
じる重大な問題の１つは、液体冷媒に作られる圧力衝撃
波の現象である。この圧力衝撃波は、圧力変化の時間的
割合が膨張弁３８において影響されるとき、づなわちｄ
ｐ／ｄｔの項が大きいどきに生じる。先行技術の電磁弁
がこの百７波を作るのに特に悪いのは、高速運動を作り
したがって大きなｄ　ｐ／ｄ　を値を作る開閉の瞬間に
オリフィス閉止機構に作用する非直線の力のためである
。

システムに及ぼすこの圧力Ｉｆｌ波の影響は、特に弁の
寿命中に生じなければならない電磁弁の開閉数が多いの
で厳しい。かかる圧力衝撃波は、閉蒸気ループ・システ
ムを一゛緒に含むいろいろな素子の損傷にＪ：り空気調
和システムを結局無効にすることが分かつている。

本発明は、制御された方法で電磁弁３８に対し制御信号
を斜めに上げ下げすることによつてｄｐ／ｄｉ条件を完
全流量からピロ流単になるように制御してこの問題を解
決しＩこ。聞Ｉｌｌを生じる速度のこの遅れは、弁３８
のオリフィスにおける圧力条件の変化の時間的割合を最
小にする。パルス幅変調波形の傾斜染着によって表わさ
れる開時間１よ、オリフィス閉止供椙を全開および全開
位置を表わリー両位置間に制御自ａに移動さ仕る。この
方法ｅは、冷媒内の望ましく　ｉｃい圧力＠整波が本質
的に取り除かれる。システム内の圧力インパルスを最小
にするため変１９！器２６からのパルス変調波形の傾斜
時間により弁３８の開閉を制御するほかに、これらのイ
ンパルスを濾過するある手段は膨張弁３８の前縁にライ
ン制限器を用いて達成することかできる。例えば、第１
図はライン制限器７１および７３のようなこうした制限
器をそれぞれ示している。（かかる制限器は全く容易に
膨張弁３８の中に組み込むことができる。）これらのイ
ンパルスの濾過を改良する２つの形式の制限器があり、
１つの形式はラインの１径にある簡単な制限器であり、
もう１つの複雑な形式はそこを通る流量を監視して一定
の流産を１９るためにその両端の圧力時下の関数として
制限の度合を変える。この後者の一定流量制御装置は、
制限器の両端の圧力変化による流量の変動を除去するの
に役立つ。

もう−・度第４図から、第１図に示された冷凍システム
の始動および正常動作の際に出会う極端な条件を調整す
る追加の制御機能が示されている。

第１図に示された通り、温度センナ７０は低周囲始動条
ｆ［を定める目的で液体ライン３６の上に置かれている
。この液体温度センサ７０は、人口センサ５２から上流
側の冷媒の温度と下流側の温度との温度差を比較する比
較器に入力される。２つの温度が本質的に同じであるな
らば、 ＬＯＷ　ＡＨＢ［ＥＮＴ　ＳＴ八へＴ制御信号が発生さ
れてソレノイド閉スィッチ１３を作動させる。ソレノイ
ド膨張弁の上流側と下流側の温度が本質的に同じである
と、低周囲始動条着の場合のように、気体は液体ライン
３６の中に本質的に存在し、膨張弁３８の両端で膨張は
生じない。

ソレノイド閉スィッチ１３からの出力はクランプ電圧と
してソレノイド・ドライバ１９に加えられ、それににっ
てトライバは電磁ブ？３８をその全開位置まで聞くＪ、
うに作動する。ＬＯＷ　ＡＮＢＩ［ＮＴＳＴＡＲＴ信号
が働くと、弁３８は開状態に保たれ、流体が存在すると
きかかる流体を流させる。

［Ｏ−＾ＨＢＩ［：ＮＴ　Ｓ’ｌ八Ｒへ制御信号は、シ
ステムが始動するとき電磁弁３８を全開に保つように絶
えず発生される。結局、液体冷媒は電磁弁３８に入って
若干膨張され、それによって制御システムがそのとき作
動し始める条件を表わＪ温度差を電磁弁の両端に作る。

この条件の下で、比較器２８は［囲へ）ＩＢＩＥＮＴ　
Ｓｌ八へｔＴＩ号を取り除き、それによってソレノイド
・ドライバ１９に対するクランプ電圧が除去される。た
とえ低周囲始動条イ１が存在しなくても、システムがパ
ワーアップ（ａ）°過熱）で始動するのを保シ■するた
めに、弁制御回路１０の回路は１０％の膨張弁３８に対
する最小パルス・デユーティ・４ノイクル制御信号を作
るように設計されている、この最小チューティ・サイク
ルにより、膨張弁３８は蒸発器コイル４４に流体が入れ
るように少なくともある時間中開かれるであろう。

正常な作動の間、電磁膨張弁３８に対する総制御を要求
する若干の追加のシステム条件が起こることがある。例
えば、過熱された気体が蒸発器コイル４４から出て来な
いが、液体冷媒は存在することを蒸発器コイルの出口側
の温度センサが感知するあふれ条件が起こることがある
。圧縮器３０の吸込側の液体は圧縮器にとって危険な作
動条件である。これはＦＬＯＯＤ条件といわれ、ＴＯと
Ｔｉとの温度差が本質的にゼロであるときに示される。

比較器１９は人口センサ５２と出口センサ５４との温度
差に応動して、Ｔｏ　−Ｔｉ　＝ＯのときにＦＬＯＱＤ
制御信号を発生させる。この信号は１つの入力としてＮ
ＯＲゲート２５に加えられる。

ＮＯＲゲート２５からの出力は信号ＦＡＳＴ　ＳＨ口■
ＤＯＷＮであり、この信号は積分制御回路２０に入力さ
れて、膨張弁３８の制御動作を有効に絞り、蒸発器コイ
ル４４に注入される液体冷媒の量を減少させる。この絞
り動作は、低需要条件を表わす電圧を積分器２２に８人
することによって達成され、それによって膨張弁３８を
通る流量が減少される。

同様な方法で、圧縮器３０の損傷を回避するように、圧
縮器３０を通る冷媒の低い作動温度を制限することが望
ましい。人口センサ５２からの入口温度は、入口温度を
比較器２１にも加えられる最大の低作動温度設定と比較
する比較器２１に加えられる。入［］温度が最大の低作
動温度設定以下に降下すると、比較器２１は論哩制御信
号をＮＯＲゲー１−２５の第２人力に出力して、信号Ｆ
八ＳＴ　５ＨＩＩＴ　ＤＯＷＮをも発生さゼ、それによ
って前述のような同じ絞り動作が百られる。

最後に、帰路空気の温度、すなわち小す御したいと思う
システム内の任意な場所の周囲空気条件を感知する空気
温度セン１ノ１２が具備されている。

このセンサは、冷却空気の）温度が所定のしきい値を越
えるときに出力制ｔｌＩｌ信Ｙ；を発生させる温度制御
回路２９に入力される。温度制御回路２９からの出力は
、制御スイッチ１７の条件を制御する制御信号として、
また１０賛ＡＨＢＩＥＮＴ　ＳＴ八へ条ｆ【が存在する
どきソレノイド閉スィッチ１３を通して加えられる入力
電圧として加えられる。帰路空気の温度を監視している
とき、もし周囲空気温度が低いしきい値を越えるならば
、制御スイッチ１７は開かれて電圧・パルス幅変換器２
６からの信号をソレノイド・ドライバ１９０入力から取
り除く。

変換器２６の出力が取り除かれると、電ｍ膨張弁３８は
閉じられ液体冷媒はそれ以上膨張コイル４４に流入しな
い。同時に、制御スイッチ１７の出力によって、ＮＯＲ
ゲート１５は積分制御回路２０に加えられる信号ＩＮＴ
ＥＧＲＡＴＩＯＮ　ＬＯＣにを発生させる。ｒＮＴＥＧ
ＲＡＴＯＩＩ　ＬＯＣには、制御スイッチ１７が聞かれ
るどきに存在する条件からその出力に現われるオフセラ
１〜電圧を積分器２２が変えないようにする。これは実
際に、周囲温度信号がシステムを停止１−させた瞬間に
制御回路の条イ１のスナップ写真をとるので、周囲空気
条件が再び受入れ可能範囲内になるとき、システムは温
度がしきい値を越えたときに作動していた点から再開す
ることができる。

次に第５Δ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図から、第４図に
示された膨張弁制御回路１０の詳細な回路図が示されて
いるが、この場合第５Ｃ図は第５Ｂ図の右に買かれ、第
５八図は第５１３図の左に置かれる。第４図に示された
各機能ブロックは第５図に示されている１、第５Ａ図、
第５［３図および第５Ｃ図に示される集積回路の作動は
ｆＢ通の当業者にとっては周知の通りてあり、しｌこが
ってその作動の訂ｆａｌｌ　Ｇ、ｌ説明し′／、１い。

しかし、これまでに説明されていない１ｆ−ｊ加の１′
ＯＩ徴は詳■１な回路図に示されている。例えば、入「
１渇度ど出にＩ　＞ＫＷ　ｍどの差が最大しきい値を越
えるならば、積分制御回路２０自体が総システム修ｊ１
をｆｌつて、温度差を受（］入れられる作動範囲内に戻
り。ツＴブー・ダイオードＤ２０と直列に接続された抵
抗器Ｒ４は、設定点と出口温度の瞬時過熱温度との差を
表わす電圧に応答りる。その電几がある最大温度差、例
えば３２下過熱を越えるならば、ツェナー・ダイオード
Ｄ２０は６通して積分器２２の入力に電圧を加え、増幅
器２４に入るオフレット電圧の急速な変化を作る。この
Ａノセツ１−の急速な変化は、システムを低需要条１′
１によって表わされる事態まで絞り、それによって膨張
コイル４４の入口と出口との温度差を減少さＵる。さら
に、背中合せのダイオードＤ８およびＤ９は制御回路の
正常な電圧範囲を制限し、それによって制御回路が応答
する過熱の最大検出可能変化を制限する。ダイオードの
制限電圧を越えるが、ツェナー・タイオードＤ２０を１
へリップする最大過熱より低い過熱の変化は、ダイオー
ドＤ８およびＤ９の制限作用によって定められる制御の
一定な変化を生じる。ダイオードＤ８およびＤ９の制限
範囲より低い過熱の変化は、制御の変化すなわち変化の
大きさの関数を作る。

第４図および第５Ｃ図のいずれにも示される通り、ソレ
ノイド・ドライバ１９の出力に発光ダイオードＬ、　Ｄ
　Ｉが接続されており、それによって電磁弁３８が聞い
ている時間の量が示される。需要条件が増すにつれ−Ｃ
、ダイＡ−−ＦＬ　Ｄ　１によって出される光の強さく
よ増大し、それによってシステムの需葭の増加が示され
る。電磁弁が高需要容量で作動している旨のＬＤＩによ
る表示は、システム内の低冷媒条件を表わす。第４図に
示された通り、別の低冷媒検出器が膨張弁制御回路１０
川の回路に組み込まれることがあり、それによって増幅
器２４からの出力はブリヒツト・レベル条（！１と比較
され、パルス幅変調信■〕のデユーテイ・サイクルがあ
る所定の部間のあいｌどあるブリヒツト条件より高い条
件を示づ。これらの１５弓の比較からの出力は、冷凍条
１′１の欠如を示を警報信号を発生させるのに用いられ
る。この特徴は過熱信号を監視することによっても達成
され、またそれが与えられた時間のあいだ所定の値を上
回ったままであるならば、精報が表示される。

次に第７図から、本発明による好適な流量制御弁の垂直
断面が示されている。弁本体９０は全体としてその中に
入口９４および出口９６に接続される室９２を定めてい
る。入口は外部ねじ端１００を持つ接ｔＩｃ体９８によ
って定められ、そのねじは弁本体の底にある内部ねじと
組み合わされる。保Ｋ”ｉ　４＼７ツブ１０２は入口露
出端の外部ねしとねし結合され、そのＶヤツプは入口が
適当なラインに接続されるときに取り除かれる。

出口９６は一般に、その適当な結合ねじ山にねじ込まれ
ることによって室９２の側に結合される弁外部１０４に
より提供されている。室の側にねじ込まれることにＪ：
って出口は、苗の底にねじ込まれる入口に対して直角で
ありかつ下記に説明するプランジャの１′［用に合って
いる１、接続部材１０６は弁座１０４を定位置に保つよ
うに、弁座１０４にある適当な結合用のねじ山とねじ結
合されている。入口の場合と同じように、適当な保護キ
ャップ１０８が上述の入口組立体の外部ねじ山の上に具
備され、運送中に入口組立体を保護する。

キャップは適当なラインと接続するために取外される。

上述の室９２の内部で作動する弁閉止部材１１０は、弁
座１０４に対してせん断関係で作動する。す４１わ１５
閉止部祠１１０はｉｔ座の面に沿って滑動し、出１゛１
への１−１を開開りる。弁閉止部材１１０は、弁閉止ブ
ロックに取りイ］りられた適当な偏伯ばね１１２によっ
て弁Ｐｉ’：の前ブＪにまた弁座に向ってＳ伯される。

ばね１１２の張力【よ、弁閉止部材からブ１閉１１ブ１
］ツクの及対側にある適当な開口を通って入る適当なね
じによって調節することができる。

適当なプランジＶ７１１４はその上端で弁本体９０の中
で作動りるので、プランジＡ７および適当な消ｆｌＪ組
立体スリーブ１１６を囲む本体の上方に出る部分の中で
作動するようになっており、スリーブ１１６は本体の上
方に出る部分の内部表面に隣接して餡かれ、したがって
プランジャ自体を囲みそれに隣接して直かれている。こ
の滑動組立体の材料はテフロンまた【上滑動用立体内部
のプランジャの運動を容易にする低摩擦特性を持つある
他の適当な月利であることが望ましい。

プランジャ１１４の底部は、それとぴったり合う形の弁
閉止ブロックの内部延長部の外部ねじ山に合う適当な内
部ねじ山を協えている。すなわち、プシンジャはｒｊｎ
Ｊｌブ【コックを作動中に１下に移動するように取り伺
１プでいる。

さらに、注目すべきことは、プランジャの下端１１８が
室９２の１肩１２０の少し下にあり、肩１２０はプラン
ジャの作動中にプランジャに磁束を供給する弁本体の最
下位部を定めていることである。プランジャの下端は表
面１１９で円錐状に先細にもされている。プランジャの
磁気作動は後で詳しく説明する。

プランジャ１１４の上端１２２は、３０’〜６０’の好
適な角度で円錐形にされている。円錐部１２２に対向す
る弁ブロツク部分は、プランジャの作動中に供給される
表面１２２と１２４との間に磁気ギャップが存在するよ
うに、内部の両立し得る表面１２４を持つ。上述の弁ブ
ロックの上方延長部は、後述のソレノイド・ハウジング
にぴったり接触している。こうして、それはこのハウジ
ングの作動可能部分となる。

プランジャの上端にはポスト１２６が具備されており、
これは適当な偏倚ばね１３０が作動する適当なスピナ１
２８によって１：Ａ７ツプされている。

ばねは、上述のボスト１２６およびスピナ１２８の上に
置かれるハウジング部分の室の中に収納され′Ｃいる。

この室は外部ねじ山を持つプラグ１３２に合うような内
部ねし山を持ち、前記プラグ１３２はばね１３０に取り
付けられる垂下部分１３４を有しかつプランジャの下方
向のはね１３０によってｈえられる偏伯力のｍを決定す
る。

プラグ１３２は、いつＩこん適当な引張偏倚調節がばね
に対して行われると、はｌυだ１３０により定位性に具
合よく封止することかぐきる。

弁本体９０１３４プランジヤ１１４と同じく強磁性体で
ある。また、１１ｑ述のソレノイド・ハウジングも強磁
ｔｑ体である。

次に第８図から、１述の弁は、１述の弁本体のハウシン
グ部分の」１端を間む参照数字１３８で一般に示される
ソレノイド組立体ど其に図示されている。コイル１４０
　ｉ；ｉ、電気リード１４２によって供給される信８に
Ｊ：す１ランジ１７を作動させる磁束を供給する。上述
の好適な電子制御回路では、かかる信号はデユーテイ・
サイクル振動の形をしており、その前縁と復縁は傾斜し
た形となる。ソレノイド・ハウジング１４４は適当な下
端板と上端板とを備えており、弁本体ハウジングの上端
部の外部ねじ山にねじ込まれるキャップ１４６によって
定位煮に保たれる。

まＩ〔第７図について、ソレノイド・コイルによって供
給される磁気はプランジャを前述の表面１２２と１２４
とのギャップの大きさを減少するように上方に移りＪさ
せ、それによって弁座１０４の出口と閉止部材１１０を
開く。磁気が減少すると、偏倚ばねは弁閉止部材を弁座
と向かい合って閉じるようにする。プランジャの下端１
１８の上方移動が肩１２０を越えるまで、プランジャは
コイルに加えられる平均信号に対して直線レスポンスを
有づ−る。上記の肩１２０を越える時点で、磁束はプラ
ンジャの端付近を囲むように供給され、したがってプラ
ンジャの上端のギャップによって供給される磁気に逆ら
ってプランジャを吸引させる。表面１１９０円錐形状は
、ソレノイド・プシンジャとハウジングどの間に一様で
ないギャップを勺えるＱとによって、磁気の微同調を提
供りる。しＩＣがって、加えられる磁束に応じたプラン
ジＡ７の心線連動はｂはヤ）１己１られず、その代わり
にプランジ１７は涯り４１って、ト喘のギャップが表面
に触れるまで減少される前にＭ８停止する。号なわら、
上端は弁本体のハウジングに決して触れない。ン」１目
づへきことは、シランジャ１１４の下端が先組イの他の
形状に作られて、プランジャがその運動の下限でＶ［動
しＣいるときにプランジャの作動を町らゼるのに必要な
ギャップ特性を提供することである。これは無用の衝撃
が弁を通る流体に伝わらないようにするのに役立つ。

弁座１０４に関する閉止部材１１０のせん所作用も、弁
を通る流体に伝わる笥７を最小にするのを助ける。

入口接続部９８はプランジャの軸ど直線であることが望
ましいが、それは所望ならば、直線ではなく室に対して
分校され、すなわちある角度をな寸ことができる。別法
として、滑ｅ弁座おにび弁閉止部キ４の作用は、出口で
はなく入口も関連させることができる。このような配列
では、入口は室の側に接続される。

作動の際、図示され７ｊ上記の弁は、それが弁出口を全
開するどき１ランジヤの運動の上限に達するように近ら
されるだ【）ではなく、下端のギャップが演えるまで遮
断作用の開始時にゆっくりと移ｅ１−る。

前述の通り、電磁膨張′＃ｌｉ′３８のパルス式開閉に
よって引き起こされる問題を規制するのに役立つ流量制
限装面がシステム内に提供される。１つのかかる形の制
限装置は分配器と普通呼ばれ、蒸発器４４の入口側で膨
張弁の下流に置かれる。実際に、分配器は膨張弁３８の
出力側を蒸発器４４０入力側に接続づ“る複数個の流体
ライン４０に他ならない。先行技術の膨張弁では、両端
の圧力降下により、その出力側に「フラッシング」が常
時起こる。ブラッシングとは、冷媒が膨張弁を出るとき
にその中に気泡が存在することを説明する技術用詔であ
る。本発明にＪ：る膨張ブ↑３８のパルス動作によって
、弁の両端のこの圧力降下は、弁が全開または全閉され
るので有効に最小にされる。したがって、フラッシング
ｔよ最小にされ、その結果名分配管２０に入る流量は基
本的に等しく、すなわち流体は各管に等分に分配される
。良好な流量は制限装置の両端の圧力降下を少なくし、
そこを通る流量の制御が良好に行われる。

弁閉止機構の振動が平均化し、それによって膨張弁の制
御に伴うヒステリシス誤差が除去されることが指摘され
た。磁気ソレノイドに代わって弁プランジャを働かすた
めに接続される熱モータも使用することができるが、こ
れらの形のモータはヒステリシスの影響をも受ける。か
かるモータを制御弁のまわりで振動させると、それによ
ってかかる熱モータ・システム内のヒステリシス誤差が
平均化される。

本発明のもう１つの面では、本発明の電磁弁は空気調和
システム自体の構成部品を通じて通信を行うように制御
される。オリフィ又聞口を増減するオリフィス閉１１■
椙の運動は、そこを流れる流体冷媒の圧力変動を作る。

電磁弁のレスポンスの上方範囲イ１近の周波数を持つ情
報符号化信号が弁の正常な制御信号に車ねられるならば
、情報を運ぶ信号を圧力信号として流体に注入すること
ができる。適当な圧力検出器をシステム内に置いて、伝
達情報を受信することができる。この方法では、制御信
号は例えば、伝達媒体としての流体冷媒によって１点か
ら他の点に伝達される。

本発明により、弁３８の制御範囲が大きいので、冷凍シ
ステムの作動パラメータを変えても過熱を維持すること
ができる。凝縮温度を低周囲温度条件に下げることによ
って、システムははるかに高い性能の係数で運転され、
かくて大きなエネルギの節約が冑られる。このエネルギ
節約は、システムの作動に必要なエネルギの量を減少さ
れることになる。

本発明を説明するに当たり、その好適な実施について言
及した。しかし当業者および本発明の開示に精通した者
は、特許請求の範囲に定められた本発明の範囲内にある
追加、削除、代替その他の変形を認めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により作動される電動式電磁流量弁、＋
３よび関連弁制御回路を含む閉蒸気サイクル冷凍づなわ
ち空気調和システムの機能ブロック図、第２図は閉蒸気
サイクル空気調和システムに用いられた代表的な先行技
術のｗｆ３張弁の制御レスポンス曲線の図、第３Ａ図は
本発明により作動される閉蒸気勺イクル空気調和シスデ
ムの制御レスポンス曲線のグラフ表示図、第３８図ｔよ
先行技術の膨張弁に普通見いだされる直１１１３ｔｌ係
を利用する本発明により作動されＩこ閉蒸気ザイクル空
気調和システム制御しスポンス曲線のグラフ表示、第４
図は第１図に示された膨張弁制御回路１０の機能ブロッ
ク図、第５Δ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は第５Ｃ図が
第５Ｂ図のらに買かれかつ第５Ａ図が第５Ｂ図の左に１
「（かれるとさ、共に膨張弁制御回路１０の詳細な回路
図を含む図、第６図は第３Ａ図に示された２つの代表的
４’ｊ　ｆｌ動条件について電圧・パルス幅変換器２６
からのパルス幅変調信号のタイミング図、第７図は本発
明による機械弁の好適な実施例の垂直断面図、第８図は
第７図に示されたプランジャに磁束を供給するソレノイ
ド・コイルとハウジングとの組合せの垂直断面図である
。 符号の゛説明： ３８−電１膨張弁；１０−膨張弁制御回路：３〇−圧縮
器；３４−凝縮器：４４−蒸発器；１２．３６．５２．
５４一温度センサ；１４−冷Ｎ１されるユニット；１６
−ファン；９〇−弁本体；１０４−弁Ｊｉｇ　：　１１
４−プランジャ；１１〇−弁閉止部材：１３８−ソレノ
イド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）圧縮器、凝縮器、膨張弁および膨張蒸発器を閉ル
   ープ順序に接続した閉蒸気サイクル冷凍システムと組み
   合わされる改良形電子膨張弁装置であつて、 （ａ）膨張蒸発器の過熱を感知するとともに、その過熱
   を表わす電気信号レベルを作る装置と、 （ｂ）前記感知装置に接続されて、電気信号レベルから
   前記弁を通る流体冷媒の所要流量を表わすデユーテイ・
   サイクルを持つオン・オフ変調信号を作る変換装置と、 （ｃ）前記オン・オフ変調信号のデユーテイ・サイクル
   により弁を通る平均冷媒流量を作る前記弁の開閉時に液
   体冷媒にどんな大きな圧力衝撃波も与えずに、オン・オ
   フ変調信号の各サイクルで全開から全閉まで前記変換装
   置によつて作動される変調されている前記膨張弁と、を
   含むことを特徴とする改良形電子膨張弁装置。 （２）加えられる制御信号によつて作動されている閉蒸
   気サイクル冷凍システム用の膨張流量制御弁であつて、 （ａ）弁本体であり、 （ｉ）室と、室の入口と、室の出口と （ｉｉ）入口と出口との間にある弁座と、 （ｉｉｉ）前記弁座と共に前記室の中で作動しかつそれ
   に関して移動可能であつて入口と出口の流量を制御する
   弁閉止部材と、を含む前記弁本体と、 （ｂ）ソレノイドであり、 （ｉ）前記弁閉止部材を動かすように接続された細長い
   強磁性体のプランジヤと、 （ｉｉ）制御信号を受信する前記プランジヤのまわりに
   置かれた電磁コイルと、 （ｉｉｉ）前記プランジヤに相対磁束を供給する部分を
   有する、前記コイルの強磁性体ハウジングであり、 （１）前記プランジヤの第１端は連続円錐面を持ちかつ
   前記ハウジングはそれに適合し得る対向面部分を持ち、 （２）前記プランジヤの第２端は間に磁気ギヤップを作
   るように前記プランジヤの運動の少なくとも若干におい
   て前記ハウジングの別の部分に関して作動する、 前記強磁性体ハウジングにおいて、前記プランジヤの運
   動はそれによつて前記第２ギヤツプを引き起こすまで前
   記第１ギヤツプに作られかつ加えられた制御信号によつ
   て定められる磁束の強さと共に直接変化し、その磁束は
   第１ギヤツプの大きさが減少するにつれてプランジヤの
   運動を遅らせて前記第１ギヤツプの全閉を防止する、前
   記強磁牲体ハウジングと、を含む前記ソレノイドと、 を含むことを特徴とする前記膨張流量制御弁。 （３）前記ハウジングは前記プランジヤの円錐表面に関
   して前記ハウジングの両立し得る対向面部分を提供する
   前記プランジヤの細長い軸と直線状のプラグを含む、こ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載による膨張流
   量制御弁。 （４）前記プラグによつて取り付けられる偏倚ばねを含
   みかつ前記プランジヤの細長い軸に沿つて作動する、こ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載による膨張流
   量制御弁。 （５）前記プラグは前記プランジヤに関して前記ハウジ
   ング内で軸方向に調節できる、ことを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載による膨張流量制御弁。 （６）前記弁座および前記弁閉止部材はせん断作用によ
   つて開閉する、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載による膨張流量制御弁。 （７）前記入口および出口の１つは前記プランジヤの運
   動に対して正常な口であり、前記弁座は前記正常な口に
   よつて取り付けられ、前記弁閉止部材は前記プランジヤ
   によつて取り付けられる、ことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載による膨張流量制御弁。 （８）前記正常な口が出口であることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項記載による膨張流量制御弁。 （９）前記プランジヤによつて取り付けられる偏倚ばね
   を含みかつ前記弁閉止部材に関して作動して前記弁閉止
   部材が前記弁座と整列されているとき前記弁座に向かつ
   て前記閉止部材を保つ、ことを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載による膨張流量制御弁。 （１０）前記弁閉止部材が前記プランジヤによつて固定
   するように取り付けられることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項記載による膨張流量制御弁。 （１１）制御信号は周波数変調されたパルスの組であり
   、前記弁を通る平均流量はある時間の周期にわたる前記
   パルスによつて表わされるデユーテイ・サイクルによつ
   て決定される、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載による膨張流量制御弁。 （１２）制御信号はパルス変調されたパルスの組であり
   、前記弁を通る平均流量はある時間の周期にわたる前記
   パルスによつて表わされるデユーテイ・サイクルによつ
   て決定される、ことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載による膨張流量制御弁。 （１３）閉蒸気サイクル冷凍システムの蒸発器コイルに
   入る冷媒の流量を制御する電動式膨張弁であつて、 （ａ）冷凍システムの凝縮器コイルから前記蒸発器コイ
   ルへの流体の流れを開閉する閉止部材を持つ弁閉止装置
   と、 （ｂ）前記弁閉止装置をある時間の周期にわたつて全開
   および全閉に交互に作動させ、前記蒸発器コイル内の流
   体を事実上その液体状態に保ちかつ前記弁の各開閉によ
   つて前記流体に大きな圧力衝撃波を与えないようにする
   電気制御装置と、 を含むことを特徴とする前記電動式膨張弁。 （１４）前記弁閉止装置はせん断作用の閉止機構である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載による電
   動式膨張弁。 （１５）前記弁閉止装置は少なくともかなりの範囲の閉
   止運動を通しで前記閉止部材を直線の形式で作動させる
   磁気装置を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ３項記載による電動式膨張弁。 （１６）入口端と入口端を備えている圧縮器と、前記圧
   縮器の出口端に接続され、高圧気相再循環冷媒に応動し
   て、冷媒をその気相から液相に凝縮させる凝縮器と、人
   口端と出口端を備えて前記凝縮に接続されるとともに前
   記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と出口
   端を備えて前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の入口端と
   の間に接続される膨張弁と、を閉ループ接続の形で備え
   ている冷媒システムに用いる電磁膨張弁であつて、前記
   凝縮器は高圧液体冷媒を前記膨張弁の入口端に加え、前
   記冷媒は前記膨張弁を流れるにつれて膨張し、前記弁は
   前記蒸発器内の前記冷媒の瞬時過熱に応動して可変デユ
   ーテイ・サイクル・オン・オフ変調ソレノイド制御信号
   を発生させるオン・オフ変調器を含み、前記ソレノイド
   制御信号は前記制御信号用の前記ソレノイドを交互に付
   勢および消勢させて、前記弁を第１流量位置から第２流
   量位置までサイクルさせ、それによつて弁を通る冷媒の
   平均流量が得られ、その結果冷媒の所望過熱を生じる、
   ことを特徴とする前記電磁膨張弁。 （１７）前記第１流量位置が全開最大流量を生じ、前記
   第２流量位置が全閉ゼロ流量を生じ、前記平均流量は前
   記ソレノイド制御信号のデユーテイ・サイクルによつて
   決定される、ことを特徴する特許請求の範囲第１６項記
   載の弁。 （１８）前記弁はさらに前記第１および第２流量位置間
   およびその逆の場合の前記弁の流量位置における変化量
   を制御する閉止流量制御装置を含み、それによつて前記
   弁の開閉による前記冷媒のどんな圧力衝撃波をも最小に
   する、ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の
   弁。 （１９）前記弁はさらに前記全開および前記全閉位置間
   およびその逆の場合の前記弁の流量位置における変化量
   を制御する閉止流量制御装置を含み、それによつて前記
   弁の開閉による前記液体冷媒のどんな圧力衝撃波をも最
   小にする、ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記
   載の弁。 （２０）前記閉止流量制御装置はオン・オフ・ソレノイ
   ド制御信号のパルス縁の傾斜を減少させる電子回路であ
   る、ことを特徴する特許請求の範囲第１８項または第１
   ９項記載の弁。 （２１）前記弁はさらに、 （ａ）前記蒸発器に結合されて前記蒸発器内の冷媒の瞬
   時過熱を感知する過熱感知装置と、 （ｂ）前記冷媒の所望過熱作動設定点を選択する過熱設
   定装置と、 （ｃ）感知した瞬時過熱および所望過熱作動設定点に応
   動して、前記感知および前記過熱作動設定点間の差の関
   数として前記オン・オフ変調器に対するデユーテイ・サ
   イクル制御信号を発生させる作動増幅装置と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１７項、第１
   ８項または第１９項記載の弁。 （２２）前記過熱感知装置は、 （ａ）前記蒸発器の入口端で前記冷媒の温度を感知する
   入口温度センサと、 （ｂ）前記蒸発器の出口端で前記冷媒の温度を感知する
   出口温度センサであり、前記入口温度と前記出口温度と
   の差は前記冷媒の瞬時過熱を表わす前記出口温度センサ
   と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
   弁。 （２３）前記差動増幅装置は、 （ａ）感知された過熱および過熱作動設定点に応動して
   、感知された過熱と過熱作動設定点との差を表わす作動
   点制御信号を発生させる第１差動増幅器と、 （ｂ）作動点制御信号に応動して、瞬時感知過熱と過熱
   設定点との差の時間平均の関数として作動点移動制御信
   号を発生させる積分装置と、（ｃ）作動点制御信号およ
   び作動点移動制御信号に応動して、前記オン・オフ変調
   器に対するデユーテイ・サイクル制御信号を発生させる
   第２差動増幅器であり、作動点移動制御信号は前記過熱
   設定装置の単一過熱作動設定点を変えずに弁の有効作動
   設定点を動的に移動する前記第２差動増幅器と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
   弁。 （２４）前記積分装置はアナログ増幅積分回路を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２３項記載の弁。 （２５）前記積分装置は、 （ａ）タイミング・パルスを発生させるクロツクと、 （ｂ）作動点制御信号およびしきい値電圧に応動してア
   ツプ／ダウン制御信号を発生させる比較回路と、 （ｃ）タイミング・パルスおよびアツプ／ダウン制御信
   号に応動して、作動点制御信号がしきい値より高いとき
   にカウント・アツプしかつ作動点制御信号がしきい値よ
   り低いときにカウント・ダウンするアツプ／ダウン・カ
   ウンタと、 （ｄ）前記カウンタのカウントを作動点移動制御信号と
   してアナログ電圧に変換するデイジタル・アナログ変換
   器と、 を含むデイジタル積分器であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２３項記載の弁。 （２６）前記オン・オフ変調回路からの出力に応動して
   、前記ソレノイドに駆動信号を供給する駆動増幅回路を
   さらに含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項
   記載の弁。 （２７）前記膨張弁の入口端における液体冷媒の存在に
   応動して、前記弁の正常な作動を乗り越えかつ液体冷媒
   が存在しないときに前記膨張弁を冷媒が流れるように開
   に保つ低周囲始動装置であり、液体冷媒が存在するとき
   に前記弁が正常に作動するように制御を回復する前記低
   周囲始動装置をさらに含む、ことを特徴とする特許請求
   の範囲第１８項または第１９項記載の弁。 （２８）前記低周囲始動装置は、 （ａ）前記膨張弁の入口端に近接して結合され、前記凝
   縮器からの液体冷媒の温度を表わす電圧を発生させる第
   １温度センサと、 （ｂ）前記膨張弁の出口端に近接して結合され、前記蒸
   発器の入口端に入る膨張液体冷媒の温度を表わす電圧を
   発生させる第２温度センサと、 （ｃ）前記第１および第２温度センサからの電圧に応動
   して、前記第１および第２センサの温度差がしきい値温
   度より小であるときに低周囲始動信号を発生させる比較
   回路と、 （ｄ）低周囲始動信号に応動して、前記膨張弁の正常な
   作動を乗り越えかつ前記第１および第２センサ間の温度
   差が前記弁を通る液体冷媒の膨張を示すしきい値温度よ
   り大となるまで前記膨張弁を冷媒が流れるように開に保
   つクランプ装置と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２７項記載の
   弁。 （２９）周囲空気温度に応動して、前記周囲空気温度が
   最小温度より低いときに前記低周囲始動装置が前記膨張
   弁を制御できないようにし、前記周囲空気温度が最小温
   度より高いときに前記弁が最小より低い空気温度の降下
   時に存在する条件で正常な作動を回復し得るようにその
   とき存在する作動条件で前記弁を無能にする周囲空気温
   度感知装置をさらに含む、ことを特徴とする特許請求の
   範囲第２８項記載の弁。 （３０）前記蒸発器コイルの両端の出口・入口温度差に
   応動して、温度差がしきい値温度より低いときに前記膨
   張弁を通る流量を絞り、温度差が前記しきい値温度より
   低いかぎり、前記弁に対する前記蒸発器コイルのより低
   い熱負荷条件を表わす絞り制御信号を発生させるあふれ
   検出装置であり、前記弁は前記温度差が前記しきい値温
   度より高いときに絞り条件から正常作動を回復する前記
   あふれ検出装置をさらに含む、ことを特徴とする特許請
   求の範囲第１８項または第１９項記載の弁。 （３１）前記あふれ検出装置は、 （ａ）前記蒸発器の入口端での冷媒の温度に応動する第
   １温度センサと、 （ｂ）前記蒸発器の出口端での冷媒の温度に応動する第
   ２温度センサと、 （ｃ）前記第１および第２温度センサに応動して、前記
   第１および第２センサの温度差が前記しきい値温度より
   低いときにあふれ条件信号を発生させる第１比較装置で
   あり、前記あふれ条件制御信号は前記蒸発器に現われか
   つ前記膨張弁を通る液体冷媒の流れを絞るように前記弁
   に加えられる減少熱負荷需要条件を表わし、前記比較装
   置は前記第１および第２センサの温度差が前記しきい値
   温度より高いときに前記膨張弁に対する正常な制御に戻
   る前記第１比較装置と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載の
   弁。 （３２）前記蒸発器の前記入口端での前記冷媒の絶対温
   度に応動するとともに、最大作動冷媒温度信号に応動し
   て、前記蒸発器コイルの入口端での前記液体冷媒の温度
   が最大作動冷媒温度より高いときに前記膨張弁を通る冷
   媒の流量を絞る最大作動温度制御信号を前記制御装置に
   出力する第２比較装置であり、前記蒸発器入口温度が最
   大冷媒温度より低いときに前記膨張弁に対する正常な制
   御に戻る前記第２比較装置をさらに含む、ことを特徴と
   する特許請求の範囲第３０項または第３１項記載の弁。 （３３）あふれ条件制御信号および最大作動温度制御信
   号に応動して、あふれ条件制御信号または最大温度信号
   のいずれかがそれぞれ、前記蒸発器コイルにあふれ条件
   が存在したり前記蒸発器コイルに入る液体冷媒の絶対温
   度が最大制限を上回ることを示すとき、前記膨張弁を通
   る流量を絞る高速しゃ断制御信号を前記制御装置に出力
   するＯＲゲートをさらに含む、ことを特徴とする特許請
   求の範囲第３２項記載の弁。 （３４）前記弁の時間のパーセントに応動して、弁の時
   間のパーセントがある時間の周期のあいだしきい値を越
   えるときに低冷媒警報信号を発生させる低冷媒検出装置
   をさらに含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１８
   項または第１９項記載の弁。 （３５）前記低冷媒検出装置は、 （ａ）前記オン・オフ変調器の入力信号であつてソレノ
   イド制御信号のデユーテイ・サイクルを表わす前記入力
   信号に応道するとともに、デユーテイ・サイクルしきい
   値信号に応動する比較器と、 （ｂ）前記比較器からの出力に結合されて、ソレノイド
   制御信号のデューテイ・サイクルがリセツト・タイマに
   よつて定められた時間の周期のあいだしきい値を上回る
   ときに出力を発生させる前記リセツト・タイマと、 （ｃ）リセツト・タイマからの出力に応動して、前記シ
   ステム内の低冷媒条件を表示する警 報回路と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３４項記載の
   弁。 （３６）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されて高圧気相再循環冷媒に応動し、冷
   媒をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、入口
   端と出口端とを持ちかつ前記凝縮器に接続されるととも
   に前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と
   出口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の
   入口端との間に接続される膨張弁であつて、前記凝縮器
   は前記膨張弁の入口端に高圧液体冷媒を加え、前記冷媒
   は前記膨張弁を流れるにつれて膨張する前記膨張弁と、
   前記蒸発器内の冷媒の過熱に応動して前記膨張弁を通る
   冷媒の流量を制御する制御回路と、前記膨張弁の入口端
   での液体冷媒の存在に応動して、前記弁の正常作動を乗
   り越えかつ液体冷媒が存在しないとき弁に冷媒が流れる
   ように前記膨張弁を開に保つ低周囲始動装置であつて、
   液体冷媒が存在するとき前記弁の正常作動用の制御に戻
   る前記低周囲始動装置と、を閉ループ接続の形に備えて
   いる冷凍システム。 （３７）前記低周囲始動装置は、 （ａ）前記膨張弁の入口端に接近して結合され、前記凝
   縮器からの液体冷媒の温度を表わす電圧を発生させる第
   １温度センサと、 （ｂ）前記膨張弁の出口端に接近して結合され、前記蒸
   発器の入口端に入る膨張液体冷媒の温度を表わす電圧を
   発生させる第２温度センサと、 （ｃ）前記第１および第２温度センサからの電圧に応動
   して、前記第１および第２センサ間の温度差がしきい値
   温度より低いときに低周囲始動信号を発生させる比較回
   路と、 （ｄ）低周囲始動信号に応動して、前記膨張弁の正常制
   御を乗り越えかつ前記第１および第２センサ間の温度差
   が前記弁を通る液体冷媒の膨張を示すしきい値温度より
   高くなるまで前記膨張弁を冷媒が流れるように前記弁を
   開に保つクランプ装置と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３６項記載の
   弁。 （３８）周囲空気温度に応動して、前記周囲空気温度が
   最小温度より低いときに前記低周囲始動装置が前記膨張
   弁を制御するのを無能にする周囲空気温度感知装置であ
   つて、周囲空気温度が最小温度を越えるときに前記制御
   回路が最小より低い空気温度の降下時に存在する制御回
   路条件によつて正常な作動を再開するように、そのとき
   存在する制御回路作動条件に前記制御回路を保持する前
   記周囲温度感知装置をさらに含む、ことを特徴とする特
   許請求の範囲第３７項記載の弁。 （３９）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されて高圧気相再循環冷媒に応動し、冷
   媒をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、入口
   端と出口端とを持ちかつ前記凝縮器に接続されるととも
   に前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と
   出口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の
   入口端との間に接続される膨張弁であつて、前記凝縮器
   は高圧液体冷媒を前記膨張弁の入口端に加え、前記冷媒
   は前記膨張弁を流れるにつれて膨張する前記膨張弁と、
   前記蒸発器内の冷媒の過熱に応動して、前記膨張弁を通
   る冷媒の流量を制御する制御回路と、をループ接続の形
   に備えている冷凍システムにおいて、低周囲温度始動回
   路は （ａ）前記膨張弁の入口端に接近して結合され、前記凝
   縮器からの液体冷媒の温度を表わす電圧を発生させる第
   １温度センサと、 （ｂ）前記膨張弁の出口端に接近して結合され、前記蒸
   発器の入口端に入る膨張液体冷媒の温度を表わす電圧を
   発生させる第２温度センサと、 （ｃ）前記第１および第２温度センサからの電圧に応動
   して、前記第１および第２センサ間の温度差がしきい値
   温度より低いときに低周囲始動信号を発生させる比較回
   路と、 （ｄ）低周囲始動信号に応動して、前記膨張弁の正常制
   御を乗り越すとともに前記第１および第２センサ間の温
   度差がしきい値温度より高くなつて前記弁を通る液体冷
   媒の膨張を示すようになるまで冷媒が弁を流れるように
   前記膨張弁を開に保つクランプ装置と、を含むことを特
   徴とする前記冷凍システム。 （４０）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されて高圧気相循環冷媒に応動し、冷媒
   をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、入口端
   と出口端とを持ちかつ前記凝縮器に接続されるとともに
   前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と出
   口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の入
   口端との間に接続される膨張弁であつて、前記凝縮器は
   高圧液体冷媒を前記膨張弁の入口端に加え、前記冷媒は
   前記膨張弁を流れるにつれて膨張する前記膨張弁と、前
   記蒸発器内の冷媒の過熱に応動して、前記膨張弁を通る
   冷媒の流量を制御する制御回路と、前記蒸発器の両端の
   出口・入口温度差に応動して、温度差がしきい値温度よ
   り低いときに前記膨張弁を通る流量を絞るあふれ検出装
   置であつて、前記あふれ検出装置は温度差が前記しきい
   値温度より低いかぎり前記制御回路に対して前記蒸発器
   コイルの低い熱負荷条件を表わす絞り制御信号を発生さ
   せ、前記制御回路は前記温度が前記しきい値温度より高
   いときに絞り条件から正常作動を再開する前記あふれ検
   出装置と、を閉ループ接続に備えている冷凍システム。 （４１）前記あふれ検出装置は、 （ａ）前記蒸発器の入口端での冷媒の温度に応動する第
   １温度センサと、 （ｂ）前記蒸発器の出口端での冷媒の温度に応動する第
   ２温度センサと、 （ｃ）前記第１および第２温度センサに応動して、前記
   第１および第２センサ間の温度差が前記しきい値温度よ
   り低いときにあふれ条件信号を発生させる第１比較装置
   であつて、 前記あふれ条件制御信号は前記蒸発器の減少熱負荷需要
   条件を表わしかつ前記制御回路に加えられて前記膨張弁
   を通る液体冷媒の流量を絞る働きをし、前記比較装置は
   前記第１および第２センサ間の前記温度差が前記しきい
   値温度より高いときに前記制御回路に前記膨張弁の正常
   な制御を回復させる前記第１比較装置と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４０項記載の
   弁。 （４２）前記蒸発器の前記入口端での前記液体冷媒の絶
   対温度に応動しかつ最大作動冷媒温度信号に応動して、
   前記蒸発器コイルの入口端での前記液体冷媒の温度が最
   大作動冷媒温度より高いときに前記膨張弁を通る冷媒の
   流量を絞る最大作動温度制御信号を前記制御回路に出力
   する第２比較装置であつて、前記蒸発器の入口温度が最
   大冷媒温度より低いときに制御回路に前記膨張弁の正常
   制御を回復させる前記第２比較装置をさらに含む、こと
   を特徴とする特許請求の範囲第４０項または第４１項記
   載の弁。 （４３）あふれ条件制御信号および最大作動温度制御信
   号に応動して、あふれ条件制御信号または最大温度信号
   のいずれかがそれぞれ、あふれ条件が前記蒸発器コイル
   にあつたり、前記蒸発器コイルに入る液体冷媒の絶対温
   度が最大制限を越えたりすることを表わすときに、前記
   膨張弁を通る流量を絞る働きをする高速しゃ断制御信号
   を前記制御回路に出力するＯＲゲートをさらに含む、こ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４２項記載の弁。 （４４）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されて高圧気相再循環冷媒に応動し、冷
   媒をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、入口
   端と出口端とを持ちかつ前記凝縮器に接続されるととも
   に前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と
   出口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の
   入口端との間に接続される電磁膨張弁であつて、前記凝
   縮器は高圧液体冷媒を前記電磁膨張弁の入口端に加え、
   前記冷媒は前記電磁膨張弁を流れるにつれて膨張する前
   記電磁膨張弁と、前記蒸発器内の冷媒の過熱に応動して
   、前記電磁膨張弁を通る冷媒の流量を制御する制御回路
   であつて、過熱の関数として変化するデユーテイ・サイ
   クルを有するオン・オフ変調ソレノイド制御信号を発生
   させるオン・オフ変調器を含む前記制御回路と、オン・
   オフ変調ソレノイド制御信号のデユーテイ・サイクルに
   応動して、ソレノイド制御信号がある時間の周期のあい
   だ上方しきい値を越えるときに低冷媒警報信号を発生さ
   せる低冷媒検出装置と、を閉ループ接続の形で備えてい
   る冷凍システム。 （４５）前記低冷媒検出装置は、 （ａ）前記オン・オフ変調器の入力信号であつてソレノ
   イド制御信号のデユーテイ・サイクルを表わす前記入力
   信号に応動するとともに、デユーテイ・サイクルしきい
   値信号に応動する比較器と、 （ｂ）前記比較器からの出力に結合されて、ソレノイド
   制御信号のデユーテイ・サイクルがリセツト・タイマに
   よつて定められる時間の周期のあいだしきい値を越える
   ときに出力を発生させる前記リセツト・タイマと、 （ｃ）リセツト・タイマからの出力に応動して、前記シ
   ステム内の低冷媒条件を表示する警報回路と、 を含むことを特徴とする特許請求の範囲第４４項記載の
   弁。 （４６）ソレノイド制御信号に応動する可動オリフイス
   開口素子と、所望の平均オリフイス開口サイズを表わす
   流量制御信号を発生させる制御装置とを備えているソレ
   ノイド流量制御弁であつて、前記弁は流量制御信号に応
   じて前記オリフイス開口素子の位置誤差によつて表わさ
   れるヒステリシス誤差を有し、前記弁は前記流量制御信
   号に応動して振動性ヒステリシス制御信号と重なつた流
   量制御信号を表わすソレノイド制御信号を発生させる装
   置を含み、前記オリフイス開口素子は前記ソレノイド制
   御信号の振動部分に応じて前記第１流量位置から第２流
   量位置まで移動され、それによつてソレノイド制御信号
   の流量制御部分に応じてヒステリシス誤差のない所望の
   オリフイス開口サイズが得られる、前記ソレノイド流量
   制御弁。 （４７）前記振動性ヒステリシス制御信号は前記ソレノ
   イドおよびオリフイス開口素子組立体のレスポンス範囲
   内の周波数を持つ正弦波信号であり、それによつて前記
   流量制御信号により定められた所望のオリフイス開口サ
   イズのまわりで所望の振動性運動を作る、ことを特徴と
   する特許請求の範囲第４６項記載の流量制御弁。 （４８）前記振動性ヒステリシス制御信号は前記ソレノ
   イド開口素子のレスポンス範囲内の基本周波数を有する
   方形波信号であり、それによつて前記流量制御信号によ
   り定められた所望のオリフイス開口サイズのまわりで振
   動性ヒステリシス制御信号により定められた前記素子の
   所望の運動を作り、前記弁はさらに前記方形波信号の前
   縁と後縁を傾斜させることによつて方形波ヒステリシス
   制御信号に応じて前記オリフイス開口索子の位置の変化
   率を制御する装置を含む、ことを特徴とする特許請求の
   範囲第４６項記載の流量制御弁。 （４９）前記弁は流体流れシステムに使用され、前記弁
   はさらに通信伝送媒体として流体を使用しながら前記シ
   ステムの各部に符号情報を伝送する通信装置を含み、前
   記通信装置は情報で符号化された通信信号を前記流量制
   御信号に重ね、ここで通信信号は前記オリフイス開口素
   子のレスポンス範囲内であり、また通信信号は前記伝送
   された通信圧力の変化を検出するために前記システムに
   置かれたセンサを含む前記システムに伝送するための圧
   力変化を前記流体内に発生させる、ことを特徴とする特
   許請求の範囲第４６項記載の流量制御弁。 （５０）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されてかつ高圧気相再循環冷媒に応動し
   て冷媒をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、
   入口端と出口喘とを持ちかつ前記凝縮器に接続されると
   ともに前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口
   端と出口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発
   器の入口端との間に接続される膨張弁であつて、前記凝
   縮器は高圧液体冷媒を前記膨張弁の入口端に加え、前記
   冷媒は前記膨張弁を流れるにつれて膨張する前記膨張弁
   と、前記蒸発器内の冷媒の過熱に応動して、前記膨張弁
   を通る冷媒の流量を制御する制御回路とを閉ループ接続
   の形に備えている冷媒システムにおいて、前記弁は前記
   蒸発器内の前記冷媒の瞬時過熱に応動して可変デユーテ
   イ・サイクル・オン・オフ変調ソレノイド制御信号を発
   生させるオン・オフ変調器を含み、前記ソレイノイド制
   御信号は前記弁を第１流量位置から第２流量位置までサ
   イクルさせる前記制御信号の各サイクル間に前記ソレノ
   イドを交互に付勢させたり消勢させそれによつて冷媒の
   所望過熱を生じる冷媒の平均流量が弁を通して得られ、
   前記冷凍システムはさらに通信伝送媒体として流体を使
   用しながら前記システムの各部に符号情報を伝送する通
   信装置を含み、前記通信装置は情報で符号化された通信
   信号を前記流量制御信号に重ね、ここで通信信号は前記
   オリフイス開口素子のレスポンス範囲内にあり、また通
   信信号は伝送のために前記流体内に圧力変化を発生させ
   、前記システムは前記伝送される通信圧力変化を検出す
   る前記システムに置かれたセンサを含む、ことを特徴と
   する前記冷凍システム。 （５１）ソレノイド制御信号に応動してオリフイス開口
   サイズを得る可動オリフイス開口素子を持つ電磁流量制
   御弁であり、前記弁は前記ソレノイド制御信号に応じて
   前記オリフイス開口素子の位置にヒステリシス誤差を持
   ち、前記弁は前記オリフイス開口素子の運動用のレスポ
   ンス範囲内にある周波数を持つ振動成分を持つソレノイ
   ド制御信号を発生させる装置を含みそれによつて所望の
   オリフイス開口サイズが得られる、ことを特徴とする前
   記電磁流量制御弁。 （５２）前記ソレノイド制御信号はさらに所望のオリフ
   イス開口サイズを表わす平均値成分を含み、前記オリフ
   イス開口素子は前記振動成分に応動して所望の平均開口
   サイズのまわりで第１位置から第２位置まで移動する、
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５１項記載の弁。 （５３）前記振動成分は方形波であることを特徴とする
   特許請求の範囲第５２項記載の弁。 （５４）前記素子を振動させる前記装置は弁を通る所望
   の平均流量を表わすデユーテイ・サイクルを持つオン・
   オフ変調制御信号を発生させる装置を含み、前記振動装
   置はオン・オフ制御信号に応動して前記オン・オフ信号
   の各サイクルのあいだ前記オリフイス開口素子を全閉位
   置から全開位置まで交互に移動させる、ことを特徴とす
   る特許請求の範囲第５１項記載の弁。 （５５）前記ソレノイド制御信号の前記振動成分の振幅
   は位置ヒステリシス誤差の大きさを表わしかつ前記オリ
   フイス開口素子の位置移動を生じさせない、ことを特徴
   とする特許請求の範囲第５１項記載の弁。 （５６）入口端と出口端とを持つ圧縮器と、前記圧縮器
   の出口端に接続されて高圧気相再循環冷媒に応動し、冷
   媒をその気相からその液相に凝縮させる凝縮器と、入口
   端と出口端とを持ちかつ前記凝縮器に接続されるととも
   に前記圧縮器の入口端に接続される蒸発器と、入口端と
   出口端とを持ちかつ前記凝縮器の出口端と前記蒸発器の
   入口端との開に接続される膨張弁とを閉ループ接続の形
   に備えている冷凍システムに使用する電磁膨張弁であつ
   て、前記凝縮器は高圧液体冷媒を前記膨張弁の入口端に
   加え、前記冷媒は前記膨張弁を流れるにつれて膨張し、
   前記膨張弁はソレノイド制御信号に応動してオリフイス
   開口サイズを得る可動オリフイス開口素子を持ち、前記
   弁は前記オリフイス開口素子の運動用のレスポンス範囲
   内にある周波数を持つ振動成分を有するソレノイド制御
   信号を発生させる装置を含み、それによつて所望のオリ
   フイス開口サイズを得る際に前記位置ヒステリシス誤差
   が除去される、ことを特徴とする前記電磁膨張弁。 （５７）前記ソレノイド制御信号はさらに所望のオリフ
   イス開口サイズを表わす平均値成分を含み、前記オリフ
   イス開口素子は前記振動成分に応動して所望の平均開口
   サイズのまわりで第１位置から第２位置まで移動する、
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５６項記載の弁。 （５８）前記振動成分は方形波であることを特徴とする
   特許請求の範囲第５６項記載の弁。 （５９）前記素子を振動させる前記装置は弁を通る所望
   の平均流量を表わすデューテイ・サイクルを持つオン・
   オフ変調制御信号を発生させる装置を含み、前記振動装
   置はオン・オフ制御信号に応動して前記オン・オフ変調
   制御信号の各サイクルのあいだ全閉位置から全開位置ま
   で前記オリフイス開口素子を移動させる、ことを特徴と
   する特許請求の範囲第５８項記載の弁。 （６０）前記ソレノイド制御信号の前記振動成分の振幅
   が位置ヒステリシス誤差の大きさを表わしかつ前記オリ
   フイス開口素子の位置移動を生じさせない、ことを特徴
   とする特許請求の範囲第５１項または第５９項記載の弁
   。