JPH08219604A - 膨張機構付加制御式冷凍装置 - Google Patents
膨張機構付加制御式冷凍装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 無着霜運転への切り換え時における圧縮機の
安全性を向上し、冷凍能力の低下を抑制し、制御の乱れ
を少なくする。 【構成】 冷凍装置は、冷凍回路１を構成する蒸発器１
１、電子膨張弁１２、並設された蒸発圧力調整弁１３及
び電磁弁１４、圧縮機１５、凝縮器１６等と、各機器を
制御するコントロールユニット２、蒸発温度センサ３等
を有し、例えば環境試験装置に装備される。無着霜運転
のため電磁弁１４を開から閉にするときには、コントロ
ールユニット２の演算部は、まず電子膨張弁１２を全開
するように制御し、蒸発温度が所定温度になるとその制
御を停止し、通常の制御状態に戻す。 【効果】 電磁弁閉時に、早期に蒸発圧力が上昇し、冷
媒循環量が回復し、圧力機への流量が回復し、吐出ガス
温度上昇が抑制され装置の安全性が確保される。
安全性を向上し、冷凍能力の低下を抑制し、制御の乱れ
を少なくする。 【構成】 冷凍装置は、冷凍回路１を構成する蒸発器１
１、電子膨張弁１２、並設された蒸発圧力調整弁１３及
び電磁弁１４、圧縮機１５、凝縮器１６等と、各機器を
制御するコントロールユニット２、蒸発温度センサ３等
を有し、例えば環境試験装置に装備される。無着霜運転
のため電磁弁１４を開から閉にするときには、コントロ
ールユニット２の演算部は、まず電子膨張弁１２を全開
するように制御し、蒸発温度が所定温度になるとその制
御を停止し、通常の制御状態に戻す。 【効果】 電磁弁閉時に、早期に蒸発圧力が上昇し、冷
媒循環量が回復し、圧力機への流量が回復し、吐出ガス
温度上昇が抑制され装置の安全性が確保される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発器の上流側に開度
調整の可能な膨張機構を備えると共に前記蒸発器の下流
側に蒸発状態調整弁及び開閉弁を並設した冷凍回路を有
する冷凍装置に関する。
調整の可能な膨張機構を備えると共に前記蒸発器の下流
側に蒸発状態調整弁及び開閉弁を並設した冷凍回路を有
する冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の冷凍回路としては、蒸発器の下流
側に蒸発圧力調整弁を設けると共に、これに並列に電磁
弁等の開閉弁を設けたものがある。このような冷凍回路
では、蒸発圧力調整弁が高い圧力に設定されていて、電
磁弁を閉じたときには、蒸発圧力及び蒸発温度が高くな
って無着霜運転ができるようになっている。しかしなが
ら、開閉弁が開から閉に切り換えられても、蒸発器内の
圧力は急には上昇しないので、蒸発圧力調整弁が閉状態
を維持するため、その下流側には冷媒が流れなくなる。
その結果、圧縮機の吸入圧力が低下し、圧縮比が大きく
なって吐出ガス温度が上昇するという問題が発生する。
又、蒸発圧力の上昇に伴い膨張弁前後の差圧が減少し、
膨張弁を通過する冷媒循環量が減少し、冷凍能力が低下
するという問題がある。
側に蒸発圧力調整弁を設けると共に、これに並列に電磁
弁等の開閉弁を設けたものがある。このような冷凍回路
では、蒸発圧力調整弁が高い圧力に設定されていて、電
磁弁を閉じたときには、蒸発圧力及び蒸発温度が高くな
って無着霜運転ができるようになっている。しかしなが
ら、開閉弁が開から閉に切り換えられても、蒸発器内の
圧力は急には上昇しないので、蒸発圧力調整弁が閉状態
を維持するため、その下流側には冷媒が流れなくなる。
その結果、圧縮機の吸入圧力が低下し、圧縮比が大きく
なって吐出ガス温度が上昇するという問題が発生する。
又、蒸発圧力の上昇に伴い膨張弁前後の差圧が減少し、
膨張弁を通過する冷媒循環量が減少し、冷凍能力が低下
するという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、無着霜運転への切り換え時に、
圧縮機の安全性が向上され、冷凍能力の低下が抑制さ
れ、制御の乱れの少ない冷凍装置を提供することを課題
とする。
ける上記問題を解決し、無着霜運転への切り換え時に、
圧縮機の安全性が向上され、冷凍能力の低下が抑制さ
れ、制御の乱れの少ない冷凍装置を提供することを課題
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、蒸発器の上流側に開度
調整の可能な膨張機構を備えると共に前記蒸発器の下流
側に蒸発状態調整弁及び開閉弁を並設した冷凍回路を有
する冷凍装置において、前記開閉弁が開状態から閉状態
に切り換えられたことを検知する切換検知手段と、該切
換検知手段が前記閉状態への切換を検知すると前記膨張
機構の開度を大きくするように制御する開度拡大制御手
段と、を有することを特徴とし、請求項２の発明は、上
記に加えて、前記冷凍回路の運転状態値を検出する検出
手段と、該検出手段で検出した運転状態値が予め設定し
た所定値に到達すると前記開度拡大制御手段の制御を停
止させる制御停止手段を有することを特徴とし、請求項
３の発明は、請求項２の発明の特徴に加えて、前記開度
拡大制御手段が制御を開始した後前記運転状態値が前記
所定値に到達するまでの時間を検出する時間検出手段
と、該時間検出手段が検出した時間が予め設定した所定
時間より長くなるとこれを報知する報知手段と、を有す
ることを特徴とする。
するために、請求項１の発明は、蒸発器の上流側に開度
調整の可能な膨張機構を備えると共に前記蒸発器の下流
側に蒸発状態調整弁及び開閉弁を並設した冷凍回路を有
する冷凍装置において、前記開閉弁が開状態から閉状態
に切り換えられたことを検知する切換検知手段と、該切
換検知手段が前記閉状態への切換を検知すると前記膨張
機構の開度を大きくするように制御する開度拡大制御手
段と、を有することを特徴とし、請求項２の発明は、上
記に加えて、前記冷凍回路の運転状態値を検出する検出
手段と、該検出手段で検出した運転状態値が予め設定し
た所定値に到達すると前記開度拡大制御手段の制御を停
止させる制御停止手段を有することを特徴とし、請求項
３の発明は、請求項２の発明の特徴に加えて、前記開度
拡大制御手段が制御を開始した後前記運転状態値が前記
所定値に到達するまでの時間を検出する時間検出手段
と、該時間検出手段が検出した時間が予め設定した所定
時間より長くなるとこれを報知する報知手段と、を有す
ることを特徴とする。
【０００５】
【作用】請求項１の発明は、開度調整可能な膨張機構
と、並設された蒸発状態調整弁及び開閉弁とを備えた冷
凍装置を対象としている。ここで蒸発状態調整弁とは、
蒸発圧力調整弁や蒸発温度調整弁等のことであり、又開
閉弁とは、電磁弁や空気作動弁等で制御されることによ
り開閉する弁をいい、以下では、それぞれ蒸発圧力調整
弁及び電磁弁として説明する。このような冷凍装置で
は、電磁弁が開いているときには、電磁弁を通して冷媒
が十分流れるため、その上流側の圧力は圧力調整弁の設
定圧力よりも低くなっていて、圧力調整弁はほぼ閉状態
になっている。一方、膨張機構は、通常、冷凍装置が装
備される機械装置等の運転状態によって制御される。例
えば環境試験装置に用いられる冷凍装置の膨張機構であ
れば、環境試験装置の温湿度等の運転条件によってその
開度が制御されている。従って、冷凍装置の冷凍回路自
体の状態が変化しても、膨張機構の開度は直接これに追
従しない。このため、電磁弁が開から閉に切り換えら
れ、その下流側の冷媒の流量が低下しても、そのこと自
体によっては膨張機構の開度は影響されない。
と、並設された蒸発状態調整弁及び開閉弁とを備えた冷
凍装置を対象としている。ここで蒸発状態調整弁とは、
蒸発圧力調整弁や蒸発温度調整弁等のことであり、又開
閉弁とは、電磁弁や空気作動弁等で制御されることによ
り開閉する弁をいい、以下では、それぞれ蒸発圧力調整
弁及び電磁弁として説明する。このような冷凍装置で
は、電磁弁が開いているときには、電磁弁を通して冷媒
が十分流れるため、その上流側の圧力は圧力調整弁の設
定圧力よりも低くなっていて、圧力調整弁はほぼ閉状態
になっている。一方、膨張機構は、通常、冷凍装置が装
備される機械装置等の運転状態によって制御される。例
えば環境試験装置に用いられる冷凍装置の膨張機構であ
れば、環境試験装置の温湿度等の運転条件によってその
開度が制御されている。従って、冷凍装置の冷凍回路自
体の状態が変化しても、膨張機構の開度は直接これに追
従しない。このため、電磁弁が開から閉に切り換えら
れ、その下流側の冷媒の流量が低下しても、そのこと自
体によっては膨張機構の開度は影響されない。
【０００６】しかしながら、請求項１の発明によれば、
切換検知手段と開度拡大制御手段とを設けているので、
電磁弁が開状態から閉状態に切り換えられると、切換検
知手段がこれを検知し、開度拡大制御手段は膨張機構の
開度を大きくするように制御する。これにより、蒸発器
にはより多くの冷媒が流れ、低下していた圧力は速やか
に上昇して圧力調整弁の設定圧力に到達する。そして、
圧力調整弁が早く開き、その下流側に冷媒が流れ、下流
側の圧力も回復する。その結果、圧縮機の吐出ガス温度
の上昇は低く押さえられ、又冷凍能力の低下も抑制され
る。更に、冷媒循環量や冷凍能力の早期回復により、制
御の乱れも小さくなる。なお、このような膨張機構の開
度を大きくする制御は、過渡的な制御であるため、例え
ば時間設定等により適当な時期に停止される。
切換検知手段と開度拡大制御手段とを設けているので、
電磁弁が開状態から閉状態に切り換えられると、切換検
知手段がこれを検知し、開度拡大制御手段は膨張機構の
開度を大きくするように制御する。これにより、蒸発器
にはより多くの冷媒が流れ、低下していた圧力は速やか
に上昇して圧力調整弁の設定圧力に到達する。そして、
圧力調整弁が早く開き、その下流側に冷媒が流れ、下流
側の圧力も回復する。その結果、圧縮機の吐出ガス温度
の上昇は低く押さえられ、又冷凍能力の低下も抑制され
る。更に、冷媒循環量や冷凍能力の早期回復により、制
御の乱れも小さくなる。なお、このような膨張機構の開
度を大きくする制御は、過渡的な制御であるため、例え
ば時間設定等により適当な時期に停止される。
【０００７】請求項２の発明によれば、冷凍回路の運転
状態値を検出する検出手段と、その検出値が所定値に到
達すると開度拡大制御手段の制御を停止させる制御停止
手段とが設けられる。ここで冷凍回路の運転状態値と
は、蒸発器又はその近傍の冷媒の温度又は圧力や、圧力
調整弁の開度又はその下流側の冷媒流量等をいう。又所
定値とは、電磁弁が閉じた状態における定常運転時の前
記運転状態値もしくはこれに近い値をいう。従って、こ
のような検出手段と制御停止手段とにより、冷凍装置が
圧力調整弁閉時における定常運転状態に到達するか又は
その近傍において、膨張機構の開度を強制的に大きくす
る過渡的制御が停止されるので、冷凍装置が適当な時期
に定常運転に復帰する。
状態値を検出する検出手段と、その検出値が所定値に到
達すると開度拡大制御手段の制御を停止させる制御停止
手段とが設けられる。ここで冷凍回路の運転状態値と
は、蒸発器又はその近傍の冷媒の温度又は圧力や、圧力
調整弁の開度又はその下流側の冷媒流量等をいう。又所
定値とは、電磁弁が閉じた状態における定常運転時の前
記運転状態値もしくはこれに近い値をいう。従って、こ
のような検出手段と制御停止手段とにより、冷凍装置が
圧力調整弁閉時における定常運転状態に到達するか又は
その近傍において、膨張機構の開度を強制的に大きくす
る過渡的制御が停止されるので、冷凍装置が適当な時期
に定常運転に復帰する。
【０００８】請求項３の発明によれば、開度拡大制御手
段が制御を開始した後運転状態値が所定値に到達するま
での時間を検出する時間検出手段と、検出した時間が予
め設定した所定時間より長くなるとこれを報知する報知
手段とが設けられる。この所定時間は、開度拡大制御手
段が膨張機構を全開させるように制御する場合には、膨
張機構が全開後、例えば蒸発温度が電磁弁閉時の定常運
転時の値に復帰するまでの時間を計算や実際の試運転等
で予め求めておき、その時間に一定の余裕を加えた時間
となる。従って、報知手段が所定時間より長くなったこ
とを報知すれば、冷凍装置に何らかの異常が発生し予定
通り定常運転に復帰しなかったことになる。そしてこの
報知により、運転者はこのような異常の発生を知ること
ができる。なお報知手段とは、アラームランプやベル等
の視覚的又は聴覚的警報を意味する。
段が制御を開始した後運転状態値が所定値に到達するま
での時間を検出する時間検出手段と、検出した時間が予
め設定した所定時間より長くなるとこれを報知する報知
手段とが設けられる。この所定時間は、開度拡大制御手
段が膨張機構を全開させるように制御する場合には、膨
張機構が全開後、例えば蒸発温度が電磁弁閉時の定常運
転時の値に復帰するまでの時間を計算や実際の試運転等
で予め求めておき、その時間に一定の余裕を加えた時間
となる。従って、報知手段が所定時間より長くなったこ
とを報知すれば、冷凍装置に何らかの異常が発生し予定
通り定常運転に復帰しなかったことになる。そしてこの
報知により、運転者はこのような異常の発生を知ること
ができる。なお報知手段とは、アラームランプやベル等
の視覚的又は聴覚的警報を意味する。
【０００９】
【実施例】図１は実施例の冷凍装置の構成を示し、図２
は、このような冷凍装置を装備した機械装置の一例であ
る環境試験装置の構成を示す。冷凍装置は、蒸発器１１
の上流側に開度調整の可能な膨張機構としての電子膨張
弁１２を備えると共に、蒸発器１１の下流側に蒸発状態
調整弁としての蒸発圧力調整弁１３及び開閉弁としての
電磁弁１４を並設した冷凍回路１を有する。冷凍装置
は、更に、冷凍回路１を構成し冷媒ガスを圧縮する圧縮
機１５及び圧縮したガスを液化する凝縮器１６、冷凍装
置の各機器を制御するコントロールユニット２、膨張気
化した冷媒の温度を検出する温度センサ３等を備えてい
る。
は、このような冷凍装置を装備した機械装置の一例であ
る環境試験装置の構成を示す。冷凍装置は、蒸発器１１
の上流側に開度調整の可能な膨張機構としての電子膨張
弁１２を備えると共に、蒸発器１１の下流側に蒸発状態
調整弁としての蒸発圧力調整弁１３及び開閉弁としての
電磁弁１４を並設した冷凍回路１を有する。冷凍装置
は、更に、冷凍回路１を構成し冷媒ガスを圧縮する圧縮
機１５及び圧縮したガスを液化する凝縮器１６、冷凍装
置の各機器を制御するコントロールユニット２、膨張気
化した冷媒の温度を検出する温度センサ３等を備えてい
る。
【００１０】環境試験装置は、断熱ケーシング５１、試
験室５２、空調室５３、空調室内に設けられ冷凍回路１
の構成機器でもある前記蒸発器１１、加湿器５４、加熱
器５５、送風機５６、温度センサ５７、湿度センサ５
８、冷凍回路１のコントロールユニット２を内蔵し環境
試験装置を全体的に制御する制御装置５９等を備えてい
る。制御装置５９は、図示しないが操作部分と制御部分
とを備え、操作部分で設定した温度又は温度及び湿度と
温度センサ５７又は温度センサ５７及び湿度センサ５８
で測定した温度又は温度及び湿度とを比較し、加熱器５
５及び冷凍回路１の能力又はこれに加えて加湿器５４の
能力を調整し、試験室５２内を設定された温度又は温度
及び湿度に維持する制御を行う。
験室５２、空調室５３、空調室内に設けられ冷凍回路１
の構成機器でもある前記蒸発器１１、加湿器５４、加熱
器５５、送風機５６、温度センサ５７、湿度センサ５
８、冷凍回路１のコントロールユニット２を内蔵し環境
試験装置を全体的に制御する制御装置５９等を備えてい
る。制御装置５９は、図示しないが操作部分と制御部分
とを備え、操作部分で設定した温度又は温度及び湿度と
温度センサ５７又は温度センサ５７及び湿度センサ５８
で測定した温度又は温度及び湿度とを比較し、加熱器５
５及び冷凍回路１の能力又はこれに加えて加湿器５４の
能力を調整し、試験室５２内を設定された温度又は温度
及び湿度に維持する制御を行う。
【００１１】図３は冷凍装置のコントロールユニット２
の構成を示す。コントロールユニット２は、温度センサ
３からの信号が入力されるＡ／Ｄ変換器２１、電磁弁１
４をオン／オフ動作させる電磁弁駆動出力部２２、電子
膨張弁１２の開度を調整する膨張弁駆動出力部２３、後
述するタイマ２４及び警報ベル２５、演算処理部２６等
を備えている。演算処理部２６には、Ａ／Ｄ変換された
温度センサ３の温度信号、環境試験装置の制御装置５９
を介して試験室の設定温度、設定湿度、温度センサ５７
及び湿度センサ５８からの温度信号及び湿度信号、タイ
マ２４のカウント等が入力される。そして演算処理部２
６は、これらの信号を適当に組合せて演算し、駆動出力
部２２、２３等に駆動信号を与える。
の構成を示す。コントロールユニット２は、温度センサ
３からの信号が入力されるＡ／Ｄ変換器２１、電磁弁１
４をオン／オフ動作させる電磁弁駆動出力部２２、電子
膨張弁１２の開度を調整する膨張弁駆動出力部２３、後
述するタイマ２４及び警報ベル２５、演算処理部２６等
を備えている。演算処理部２６には、Ａ／Ｄ変換された
温度センサ３の温度信号、環境試験装置の制御装置５９
を介して試験室の設定温度、設定湿度、温度センサ５７
及び湿度センサ５８からの温度信号及び湿度信号、タイ
マ２４のカウント等が入力される。そして演算処理部２
６は、これらの信号を適当に組合せて演算し、駆動出力
部２２、２３等に駆動信号を与える。
【００１２】電磁弁１４の制御においては、演算処理部
２６は、設定温度や設定湿度から環境試験装置の運転状
態を判断し、低温運転や低露点運転時には電磁弁１４を
開にするように電磁弁駆動出力部２２に信号を与え、そ
のような運転状態でないときには、電磁弁１４を閉にす
る信号を与える。電磁弁が開のときには、蒸発器１１が
低圧・低温状態になる。なお、蒸発圧力調整弁１３は、
無着霜運転のため、蒸発温度が例えば１°Ｃ程度の高い
温度になるように高い圧力に設定されているので、この
ような低圧の運転条件では閉になっている。電磁弁１４
が閉になれば、蒸発器部分の圧力が上昇し、蒸発圧力調
整弁１３が作動し、蒸発温度が１°Ｃ程度になるように
蒸発圧力が制御され、蒸発器の結露が防止する無着霜運
転が行われる。
２６は、設定温度や設定湿度から環境試験装置の運転状
態を判断し、低温運転や低露点運転時には電磁弁１４を
開にするように電磁弁駆動出力部２２に信号を与え、そ
のような運転状態でないときには、電磁弁１４を閉にす
る信号を与える。電磁弁が開のときには、蒸発器１１が
低圧・低温状態になる。なお、蒸発圧力調整弁１３は、
無着霜運転のため、蒸発温度が例えば１°Ｃ程度の高い
温度になるように高い圧力に設定されているので、この
ような低圧の運転条件では閉になっている。電磁弁１４
が閉になれば、蒸発器部分の圧力が上昇し、蒸発圧力調
整弁１３が作動し、蒸発温度が１°Ｃ程度になるように
蒸発圧力が制御され、蒸発器の結露が防止する無着霜運
転が行われる。
【００１３】電子膨張弁１２の制御としては、電磁弁１
４の開閉切換時でない定常運転時には、演算処理部２６
が設定温湿度、測定温湿度、加熱加湿出力等を演算処理
し、電子膨張弁１２の最適開度を決定して膨張弁駆動出
力部２３にその信号を与えるような制御になる。電子膨
張弁１２は、例えばステッピングモータで駆動され、こ
のモータに膨張弁出力部２３からパルスが与えられ、パ
ルス数に対応した開度になる。その結果、蒸発器１１で
は必要なだけの冷却能力が発生し、環境試験装置が省エ
ネ運転される。
４の開閉切換時でない定常運転時には、演算処理部２６
が設定温湿度、測定温湿度、加熱加湿出力等を演算処理
し、電子膨張弁１２の最適開度を決定して膨張弁駆動出
力部２３にその信号を与えるような制御になる。電子膨
張弁１２は、例えばステッピングモータで駆動され、こ
のモータに膨張弁出力部２３からパルスが与えられ、パ
ルス数に対応した開度になる。その結果、蒸発器１１で
は必要なだけの冷却能力が発生し、環境試験装置が省エ
ネ運転される。
【００１４】電磁弁１４が開状態から閉状態に切り換え
られたときには、電子膨張弁１２に対して上記の通常の
制御に優先する制御を行う。そのため、電磁弁１４が開
から閉に切り換えられたことを検知する切換検知手段
と、この切り換えにより電子膨張弁２の開度を大きくす
るように制御する開度拡大制御手段が設けられる。本実
施例では、演算処理部２６が切換検知手段及び開度拡大
制御手段となる。即ち、電磁弁１４の開から閉への切り
換え検知には、演算処理部２６が電磁弁駆動出力部に与
える信号が用いられる。又、演算処理部２６は、この切
り換え検知により、膨張弁駆動出力部２３に電子膨張弁
１２を全開するような信号を与える。なお、切換検知手
段としては、電磁弁１４に開閉スイッチを設け、その開
閉信号を用いる等、他の手段を用いることもできる。
られたときには、電子膨張弁１２に対して上記の通常の
制御に優先する制御を行う。そのため、電磁弁１４が開
から閉に切り換えられたことを検知する切換検知手段
と、この切り換えにより電子膨張弁２の開度を大きくす
るように制御する開度拡大制御手段が設けられる。本実
施例では、演算処理部２６が切換検知手段及び開度拡大
制御手段となる。即ち、電磁弁１４の開から閉への切り
換え検知には、演算処理部２６が電磁弁駆動出力部に与
える信号が用いられる。又、演算処理部２６は、この切
り換え検知により、膨張弁駆動出力部２３に電子膨張弁
１２を全開するような信号を与える。なお、切換検知手
段としては、電磁弁１４に開閉スイッチを設け、その開
閉信号を用いる等、他の手段を用いることもできる。
【００１５】上記のような電子膨張弁１２の全開制御は
過渡的な制御であるから、その必要がなくなったときに
は、その制御を停止させなければならない。この制御停
止は、例えば全開制御を開始した時から一定の時間を限
って自動的に停止させるようにしてもよい。本実施例で
は、冷凍回路１の運転状態値の一例として蒸発器入口の
冷媒の蒸発温度を検出する検出手段としての図１及び図
３に示す温度センサ３を設け、温度センサ３で検出した
温度が予め設定した所定値として例えば０°Ｃ程度に到
達すると、電子膨張弁２の開度拡大制御を停止させるよ
うにしている。演算処理部２６は、このような制御停止
手段としての機能も有する。
過渡的な制御であるから、その必要がなくなったときに
は、その制御を停止させなければならない。この制御停
止は、例えば全開制御を開始した時から一定の時間を限
って自動的に停止させるようにしてもよい。本実施例で
は、冷凍回路１の運転状態値の一例として蒸発器入口の
冷媒の蒸発温度を検出する検出手段としての図１及び図
３に示す温度センサ３を設け、温度センサ３で検出した
温度が予め設定した所定値として例えば０°Ｃ程度に到
達すると、電子膨張弁２の開度拡大制御を停止させるよ
うにしている。演算処理部２６は、このような制御停止
手段としての機能も有する。
【００１６】更に本実施例では、前述したように、コン
トロールユニット２は、演算処理部２６が電子膨張弁１
２を全開にする制御を開始した後、温度センサ３の測定
値が所定値として例えば０°Ｃ程度に到達するまでの時
間を検出する時間検出手段としてのタイマ２４と、これ
で検出した時間が予め設定した所定時間より長くなると
これを報知する報知手段としての警報ベル２５とを備え
ている。この所定時間は、冷凍回路の異常を判断するた
めの時間で、電磁弁１４が開から閉に切り換えられ、電
子膨張弁１２が全開したときに、蒸発圧力が上昇して蒸
発温度が０°Ｃ程度に到達するまでの時間に適当な余裕
を加えた時間である。この時間は、実際の冷凍装置及び
これが装備される環境試験装置等の特性から定まる固有
のものであり、計算や装置の試運転等における実測によ
り決定される。
トロールユニット２は、演算処理部２６が電子膨張弁１
２を全開にする制御を開始した後、温度センサ３の測定
値が所定値として例えば０°Ｃ程度に到達するまでの時
間を検出する時間検出手段としてのタイマ２４と、これ
で検出した時間が予め設定した所定時間より長くなると
これを報知する報知手段としての警報ベル２５とを備え
ている。この所定時間は、冷凍回路の異常を判断するた
めの時間で、電磁弁１４が開から閉に切り換えられ、電
子膨張弁１２が全開したときに、蒸発圧力が上昇して蒸
発温度が０°Ｃ程度に到達するまでの時間に適当な余裕
を加えた時間である。この時間は、実際の冷凍装置及び
これが装備される環境試験装置等の特性から定まる固有
のものであり、計算や装置の試運転等における実測によ
り決定される。
【００１７】図４は、以上のようなコントロールユニッ
トによって電磁弁１４を開から閉にするときの処理フロ
ーの一例を示す。図においてフラグ１及び２は、それぞ
れ、電磁弁１４を開から閉にする処理の開始及び終了を
判断するフラグである。
トによって電磁弁１４を開から閉にするときの処理フロ
ーの一例を示す。図においてフラグ１及び２は、それぞ
れ、電磁弁１４を開から閉にする処理の開始及び終了を
判断するフラグである。
【００１８】まず、フラグ２によりこの処理の終了判断
を行う（Ｓ−１）。すでにこの処理が終了している場合
には、電子膨張弁１２の通常の開度制御等を行う次の処
理へ進み、終了していない場合にはフラグ１を確認する
（Ｓ−２）。フラグ１が１になりこの処理が既に開始さ
れている場合には、蒸発温度の判断に進む（Ｓ−３）。
この処理が開始されていない場合には、電磁弁１４を閉
じ、フラグ１を１にして開始状態にセットした後、タイ
マ２４をスタートさせ、電子膨張弁１２を全開状態にす
る（Ｓ−４）。蒸発温度の判断では、温度センサ３によ
り測定された蒸発温度と冷凍回路の状態を判断するため
予め設定されている所定温度とを比較し、蒸発温度が所
定温度より高ければ、フラグ１及びフラグ２をそれぞれ
未開始状態の０及び終了状態の１にセットすると共に、
タイマ２４をリセットし（Ｓ−５）、この処理を終了し
て次の処理に進む。蒸発温度が所定温度に達していない
場合には、タイマ２４のカウントと冷凍回路の異常状態
を判断するために予め設定している所定時間とを比較す
る（Ｓ−６）。蒸発温度が所定温度に到達しない状態が
所定時間を越えた場合には、フラグ１及びフラグ２をそ
れぞれ未開始状態及び未終了状態の０にすると共に、タ
イマ２４をリセットし（Ｓ−７）、警報ベル２５を鳴ら
す等のアラーム処理へ進む。蒸発温度が所定温度に到達
しない状態で且つタイマ２４が所定時間以内の場合に
は、電子膨張弁１２を全開状態に維持して次の処理へ進
む。
を行う（Ｓ−１）。すでにこの処理が終了している場合
には、電子膨張弁１２の通常の開度制御等を行う次の処
理へ進み、終了していない場合にはフラグ１を確認する
（Ｓ−２）。フラグ１が１になりこの処理が既に開始さ
れている場合には、蒸発温度の判断に進む（Ｓ−３）。
この処理が開始されていない場合には、電磁弁１４を閉
じ、フラグ１を１にして開始状態にセットした後、タイ
マ２４をスタートさせ、電子膨張弁１２を全開状態にす
る（Ｓ−４）。蒸発温度の判断では、温度センサ３によ
り測定された蒸発温度と冷凍回路の状態を判断するため
予め設定されている所定温度とを比較し、蒸発温度が所
定温度より高ければ、フラグ１及びフラグ２をそれぞれ
未開始状態の０及び終了状態の１にセットすると共に、
タイマ２４をリセットし（Ｓ−５）、この処理を終了し
て次の処理に進む。蒸発温度が所定温度に達していない
場合には、タイマ２４のカウントと冷凍回路の異常状態
を判断するために予め設定している所定時間とを比較す
る（Ｓ−６）。蒸発温度が所定温度に到達しない状態が
所定時間を越えた場合には、フラグ１及びフラグ２をそ
れぞれ未開始状態及び未終了状態の０にすると共に、タ
イマ２４をリセットし（Ｓ−７）、警報ベル２５を鳴ら
す等のアラーム処理へ進む。蒸発温度が所定温度に到達
しない状態で且つタイマ２４が所定時間以内の場合に
は、電子膨張弁１２を全開状態に維持して次の処理へ進
む。
【００１９】図５は、電磁弁１４を開から閉に切り換え
たときの冷凍回路の変化状態を示し、（ａ）は本発明を
適用して電磁弁１４の開閉切換時に電子膨張弁１２を全
開制御した場合で、（ｂ）はそのような制御をしない
で、電子膨張弁１２を定常時の開度制御の状態に放置し
た場合である。設定蒸発圧力は、１°Ｃ程度の蒸発温度
に対応する圧力である。冷媒循環量は、電子膨張弁１２
を通過する冷媒流量で、弁開度及びその前後差圧の大き
さにより定まる。電磁弁１４が開になっているときに
は、電磁弁１４を通過する冷媒の抵抗が少ないことか
ら、蒸発圧力１、２共に設定圧力より十分低くなってい
る。
たときの冷凍回路の変化状態を示し、（ａ）は本発明を
適用して電磁弁１４の開閉切換時に電子膨張弁１２を全
開制御した場合で、（ｂ）はそのような制御をしない
で、電子膨張弁１２を定常時の開度制御の状態に放置し
た場合である。設定蒸発圧力は、１°Ｃ程度の蒸発温度
に対応する圧力である。冷媒循環量は、電子膨張弁１２
を通過する冷媒流量で、弁開度及びその前後差圧の大き
さにより定まる。電磁弁１４が開になっているときに
は、電磁弁１４を通過する冷媒の抵抗が少ないことか
ら、蒸発圧力１、２共に設定圧力より十分低くなってい
る。
【００２０】電磁弁１４が開から閉になると、蒸発圧力
調整弁１３も閉になっているため、これらの上流側の蒸
発圧力１は次第に上昇し、下流側の蒸発圧力２は低下す
る。そして蒸発圧力１の上昇によって電子膨張弁１２の
差圧が減少するため、冷媒循環量も減少する。この場
合、本発明によれば電子膨張弁１２の開度を最大にする
ので、冷媒循環量が増加するため、同図（ａ）に示す如
く、蒸発圧力１は（ｂ）の場合よりも急上昇する。その
結果、より短時間で蒸発圧力１が設定圧力に到達し、蒸
発圧力調整弁１３が開き、蒸発圧力２が早期に回復す
る。又、冷媒循環量の落ち込みが小さくなると共に、早
期に通常の冷媒循環量まで回復する。
調整弁１３も閉になっているため、これらの上流側の蒸
発圧力１は次第に上昇し、下流側の蒸発圧力２は低下す
る。そして蒸発圧力１の上昇によって電子膨張弁１２の
差圧が減少するため、冷媒循環量も減少する。この場
合、本発明によれば電子膨張弁１２の開度を最大にする
ので、冷媒循環量が増加するため、同図（ａ）に示す如
く、蒸発圧力１は（ｂ）の場合よりも急上昇する。その
結果、より短時間で蒸発圧力１が設定圧力に到達し、蒸
発圧力調整弁１３が開き、蒸発圧力２が早期に回復す
る。又、冷媒循環量の落ち込みが小さくなると共に、早
期に通常の冷媒循環量まで回復する。
【００２１】図６は、電子膨張弁１２の開度を最大にす
る制御を蒸発温度の検出によって終了させる制御する場
合の効果を示す。電子膨張弁１２の開度を最大にする制
御を停止しない場合には、図において２点鎖線で示す如
く冷媒循環量１が過大になるが、上記のような終了制御
をすると、図において一点鎖線で示す如く、冷媒循環量
は電磁弁１４が閉のときの定常運転時の量になって安定
する。
る制御を蒸発温度の検出によって終了させる制御する場
合の効果を示す。電子膨張弁１２の開度を最大にする制
御を停止しない場合には、図において２点鎖線で示す如
く冷媒循環量１が過大になるが、上記のような終了制御
をすると、図において一点鎖線で示す如く、冷媒循環量
は電磁弁１４が閉のときの定常運転時の量になって安定
する。
【００２２】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、開閉弁が開状態から閉状態に切り換え
られたときに膨張機構の開度を大きくするので、蒸発器
に多くの冷媒を流し、蒸発器部分の圧力を速やかに上昇
させて蒸発圧力調整弁の設定圧力に到達させ、蒸発圧力
調整弁を作動させてその下流側の圧力及び冷媒流量を早
期に回復させる。又、膨張機構を通過する冷媒循環量の
減少を抑制すると共に早期に適正な冷媒循環量を確保す
ることができる。その結果、冷凍能力の低下を少なく
し、又、圧縮機の吐出ガス温度の上昇を抑制して冷凍装
置の安全性を高めることができる。更に、膨張機構を通
過する冷媒循環量及び冷凍能力の変動が少なくなること
で、冷凍装置の制御性を向上させることができる。従っ
て、無着霜運転への切り換えを極めて円滑且つ安全に行
い、装置の信頼性を向上させることができる。
発明においては、開閉弁が開状態から閉状態に切り換え
られたときに膨張機構の開度を大きくするので、蒸発器
に多くの冷媒を流し、蒸発器部分の圧力を速やかに上昇
させて蒸発圧力調整弁の設定圧力に到達させ、蒸発圧力
調整弁を作動させてその下流側の圧力及び冷媒流量を早
期に回復させる。又、膨張機構を通過する冷媒循環量の
減少を抑制すると共に早期に適正な冷媒循環量を確保す
ることができる。その結果、冷凍能力の低下を少なく
し、又、圧縮機の吐出ガス温度の上昇を抑制して冷凍装
置の安全性を高めることができる。更に、膨張機構を通
過する冷媒循環量及び冷凍能力の変動が少なくなること
で、冷凍装置の制御性を向上させることができる。従っ
て、無着霜運転への切り換えを極めて円滑且つ安全に行
い、装置の信頼性を向上させることができる。
【００２３】請求項２の発明においては、蒸発温度等の
冷凍回路の運転状態値が所定値に到達すると、上記のよ
うな膨張機構の開度拡大制御を停止させるので、適当な
時期に冷凍装置を通常運転状態に復帰させることができ
る。そして、冷媒循環量や冷凍能力が過大になるのを防
止することができる。請求項３の発明においては、更
に、膨張機構の開度拡大制御を開始してから運転状態値
が所定値に到達するまでに所定時間以上経過するとこれ
を報知するので、開閉弁、蒸発圧力調整弁、制御手段等
に異常が発生した場合に運転者がこれを知ることがで
き、冷凍装置の安全運転を確保することができる。
冷凍回路の運転状態値が所定値に到達すると、上記のよ
うな膨張機構の開度拡大制御を停止させるので、適当な
時期に冷凍装置を通常運転状態に復帰させることができ
る。そして、冷媒循環量や冷凍能力が過大になるのを防
止することができる。請求項３の発明においては、更
に、膨張機構の開度拡大制御を開始してから運転状態値
が所定値に到達するまでに所定時間以上経過するとこれ
を報知するので、開閉弁、蒸発圧力調整弁、制御手段等
に異常が発生した場合に運転者がこれを知ることがで
き、冷凍装置の安全運転を確保することができる。
【図１】実施例の冷凍装置の回路図である。
【図２】上記冷凍装置が装備される環境試験装置の説明
図である。
図である。
【図３】上記冷凍装置のコントロールユニットの構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】上記冷凍装置の制御フローの一例を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図５】電磁弁を開から閉にしたときの冷凍回路の変化
状態を示す曲線図で、（ａ）は本発明を適用した場合で
（ｂ）は適用しない場合を示す。
状態を示す曲線図で、（ａ）は本発明を適用した場合で
（ｂ）は適用しない場合を示す。
【図６】電磁弁を開から閉に切り換えた後の膨張弁を通
過する冷媒循環量の変化を示す曲線図である。
過する冷媒循環量の変化を示す曲線図である。
１ 冷凍回路 ３ 温度センサ（検出手段） １１ 蒸発器 １２ 電子膨張弁（膨張機構） １３ 蒸発圧力調整弁（蒸発状態調整弁） １４ 電磁弁（開閉弁） ２４ タイマ（時間検出手段） ２５ 警報ベル（報知手段） ２６ 演算処理部（開度拡大制御手段、制御停
止手段）
止手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 蒸発器の上流側に開度調整の可能な膨張
機構を備えると共に前記蒸発器の下流側に蒸発状態調整
弁及び開閉弁を並設した冷凍回路を有する冷凍装置にお
いて、 前記開閉弁が開状態から閉状態に切り換えられたことを
検知する切換検知手段と、該切換検知手段が前記閉状態
への切換を検知すると前記膨張機構の開度を大きくする
ように制御する開度拡大制御手段と、を有することを特
徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】 前記冷凍回路の運転状態値を検出する検
出手段と、該検出手段で検出した運転状態値が予め設定
した所定値に到達すると前記開度拡大制御手段の制御を
停止させる制御停止手段を有することを特徴とする請求
項１に記載の冷凍装置。 - 【請求項３】 前記開度拡大制御手段が制御を開始した
後前記運転状態値が前記所定値に到達するまでの時間を
検出する時間検出手段と、該時間検出手段が検出した時
間が予め設定した所定時間より長くなるとこれを報知す
る報知手段と、を有することを特徴とする請求項２に記
載の冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7046492A JP3046740B2 (ja) | 1995-02-11 | 1995-02-11 | 膨張機構付加制御式冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7046492A JP3046740B2 (ja) | 1995-02-11 | 1995-02-11 | 膨張機構付加制御式冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219604A true JPH08219604A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3046740B2 JP3046740B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=12748725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7046492A Expired - Lifetime JP3046740B2 (ja) | 1995-02-11 | 1995-02-11 | 膨張機構付加制御式冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046740B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1435496A2 (en) * | 2000-08-31 | 2004-07-07 | Carrier Corporation | A refrigerated merchandiser system and method of operating a refrigerated merchandiser system |
| JP2008241121A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 異常検出装置、異常検出方法および制御プログラム |
| CN102230701A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-11-02 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 低温制冷装置及其控制方法 |
| CN102589209A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-18 | 合肥通用机械研究院 | 用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统 |
| CN103983041A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-13 | 无锡冠亚恒温制冷技术有限公司 | 反应釜用高放热量的制冷加热控温系统 |
| CN116841336A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-10-03 | 江苏拓米洛高端装备股份有限公司 | 一种试验箱的控制方法、装置、系统和试验箱 |
-
1995
- 1995-02-11 JP JP7046492A patent/JP3046740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1435496A2 (en) * | 2000-08-31 | 2004-07-07 | Carrier Corporation | A refrigerated merchandiser system and method of operating a refrigerated merchandiser system |
| EP1435496A3 (en) * | 2000-08-31 | 2007-05-30 | Carrier Corporation | A refrigerated merchandiser system and method of operating a refrigerated merchandiser system |
| JP2008241121A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 異常検出装置、異常検出方法および制御プログラム |
| CN102230701A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-11-02 | Tcl空调器(中山)有限公司 | 低温制冷装置及其控制方法 |
| CN102589209A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-18 | 合肥通用机械研究院 | 用于小流量制冷剂的高精度膨胀阀及含有该阀的制冷系统 |
| CN103983041A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-08-13 | 无锡冠亚恒温制冷技术有限公司 | 反应釜用高放热量的制冷加热控温系统 |
| CN116841336A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-10-03 | 江苏拓米洛高端装备股份有限公司 | 一种试验箱的控制方法、装置、系统和试验箱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3046740B2 (ja) | 2000-05-29 |
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