(57)【要約】【課題】  電動膨張弁への制御出力線の異常を直接、検出することにより、冷却器の冷却不良などの致命的な状態を未然に回避することができる冷却装置の制御装置を提供する。【解決手段】  圧縮機２、凝縮器３、電動膨張弁４及び冷却器６を順次環状に配管接続して成る冷却装置１において、冷却器６の冷媒入口側温度センサ１０及び冷媒出口側温度センサ１１の出力に基づき演算される冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁４を制御する制御装置Ｃを備え、この制御装置Ｃは、電動膨張弁４への制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ、又は電力供給線２０の短絡又は断線を検出するための手段として電流検出回路２５を有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、
前記冷却器における冷媒の過熱度に基づき、前記電動膨張弁を制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記電動膨張弁への制御出力線の短絡を検出する手段を有することを特徴とする冷却装置の制御装置。
【請求項２】
圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、
前記冷却器における冷媒の過熱度に基づき、前記電動膨張弁を制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記電動膨張弁への制御出力線の断線を検出する手段を有することを特徴とする冷却装置の制御装置。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、
前記冷却器における冷媒の過熱度に基づき、前記電動膨張弁を制御する制御手段を備え、
該制御手段は、前記過熱度のデータから前記電動膨張弁における異常発生を判定することを特徴とする冷却装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の保護動作を実行することを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の冷却装置の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の警報動作を実行することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の冷却装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温ショーケースや低温貯蔵庫などに設置される冷却装置、特に、電動膨張弁の制御を行う制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より例えば低温ショーケースに採用される冷却装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器等を配管により順次環状に接続して冷媒回路を形成すると共に、この冷媒回路内には所定量の冷媒が封入されて構成されている。そして、圧縮機が運転されると、冷媒は圧縮されて高温高圧のガス状態となり、凝縮器に流入する。凝縮器において冷媒は放熱し、凝縮液化した後、減圧装置にて減圧され、冷却器に供給される。冷却器内においては減圧された後の液冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮するものである。
【０００３】
ここで、冷却器による冷却作用を精密に制御するため、減圧装置として電動膨張弁が用いられている（特許文献１参照。）。この電動膨張弁は、圧縮機などの他の冷却機器と共に制御装置に接続され、当該制御装置によりこれら冷却装置により冷却される被冷却空間の温度制御を行っている。
【特許文献１】特許第２５３８４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、従来の冷却装置の制御装置は、冷却器の冷媒入口温度や冷媒出口温度又は、圧縮機の吐出温度や吸込温度などに基づき、総じて電動膨張弁や圧縮機又は制御装置自体の異常検出を行っていた。そのため、電動膨張弁に異常が生じた場合、直接、これらの異常を個別に検出することが不可能であった。そのため、迅速に、電動膨張弁の異常に対応することができないという問題があった。これにより、電動膨張弁の異常検出が遅延することから、冷却器における冷却不良などの致命的な状態を招く問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の冷却装置の制御装置は、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡を検出する手段を有するものである。
【０００６】
請求項２の発明の冷却装置の制御装置は、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の断線を検出する手段を有するものである。
【０００７】
請求項３の発明の冷却装置の制御装置は、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、過熱度のデータから電動膨張弁における異常発生を判定するものである。
【０００８】
請求項４の発明の冷却装置の制御装置は、上記各発明において、制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の保護動作を実行するものである。
【０００９】
請求項５の発明の冷却装置の制御装置は、上記各発明において、制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の警報動作を実行するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡を検出する手段を有するので、容易に電動膨張弁への制御出力線の短絡を直接、検出することができるようになる。これにより、電動膨張弁への制御出力線が短絡した際に、冷却器の冷却不良などの致命的な状態となる前に、迅速に対応することが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の断線を検出する手段を有するので、容易に電動膨張弁への制御出力線の断線を直接、検出することができるようになる。これにより、電動膨張弁への制御出力線が断線した際に、冷却器の冷却不良などの致命的な状態となる前に、迅速に対応することが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、圧縮機、凝縮器、電動膨張弁及び冷却器を順次環状に配管接続して成る冷却装置において、冷却器における冷媒の過熱度に基づき、電動膨張弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、過熱度のデータから電動膨張弁における異常発生を判定するので、容易に過熱度のデータから電動膨張弁の異常発生を検出することができるようになる。これにより、電動膨張弁に異常が発生した際に、冷却器の冷却不良などの致命的な状態となる前に、迅速に対応することが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の保護動作を実行するので、迅速に電動膨張弁の異常に対応することができ、冷却不良や過冷却などの不都合の発生を未然に回避することができるようになる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、上記各発明において、制御手段は、電動膨張弁への制御出力線の短絡、断線又は当該電動膨張弁において異常が発生したものと判定した場合、所定の警報動作を実行するので、電動膨張弁の異常を作業者に迅速に報知することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために、電動膨張弁への制御出力線の異常を直接、検出することにより、冷却器の冷却不良などの致命的な状態を未然に回避することができる冷却装置の制御装置を提供する。以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【００１６】
図１は本発明を適用した実施例の冷却装置１の冷媒回路図、図２は冷却装置１の制御装置Ｃの電気回路図、図３はドライバ１２及びモータ１５の電気回路図を示している。
【００１７】
本実施例の冷却装置１は、例えば低温ショーケースに採用されるものであり、圧縮機２と、凝縮器３と、電動膨張弁４と、液管電磁弁５と、冷却器６とを配管７により順次環状に接続して冷媒回路が形成されると共に、回路内には所定量の冷媒が封入されている。また、凝縮器３の近傍には、図示しない凝縮器用送風機が設置されており、冷却器６の近傍には、同じく図示しない冷却器用送風機が設置されている。
【００１８】
また、冷却器６の冷媒入口側及び冷媒出口側にはそれぞれの冷媒温度を検出するための冷媒入口側温度センサ１０及び冷媒出口側温度センサ１１が設けられているものとする。
【００１９】
次に、図２を参照して本発明の冷却装置の制御装置Ｃについて説明する。制御装置Ｃは、汎用のマイクロコンピュータより構成されており、この入力側には、前記冷媒入口側温度センサ１０及び冷媒出口側温度センサ１１が接続されている。また、この出力側には、電動膨張弁４に接続されたドライバ１２が接続されると共に、液管電磁弁５及び図示しないブザー又は警報ランプ若しくは、警報内容を表示する制御装置Ｃの表示部などの警報手段１３又は外部に設けられた集中管理手段に接続されている。また、この制御装置Ｃの入力側には、図示しないコントロールパネルが接続されていると共に、出力側には、図２には図示しないが圧縮機２、凝縮器用送風機や冷却器用送風機なども接続されているものとする。
【００２０】
一方、本実施例における電動膨張弁４はステッピングモータ１５を備えて成るものであり、このステッピングモータ１５には、コイル１６、１７、１８、１９が設けられている。そして、このステッピングモータ１５には、前記ドライバ１２を介して各コイル１６、１７、１８、１９に並列接続する電力供給線２０が接続される。また、各コイル１６、１７、１８、１９は、それぞれドライバ１２に配設された半導体により構成されるスイッチ２１、２２、２３、２４に制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａを介して接続される。
【００２１】
そして、ドライバ１２に配設された各スイッチ２１、２２、２３、２４は、電流検出回路２５が介設された出力線２６を介してＧＮＤに接続されている。尚、この電流検出回路２５は、前記制御装置Ｃの入力側に接続されているものとする。
【００２２】
以上の構成により、前記コントロールパネルを操作することにより、冷却装置の運転が開始されると、制御装置Ｃは、冷媒入口側温度センサ１０及び冷媒出口側温度センサ１１の出力又は、該冷却装置により冷却される被冷却空間に設けられる図示しない温度センサの出力に基づき、圧縮機２及び凝縮器用送風機、冷却器用送風機を運転する。また、制御装置Ｃは、常時、前記液管電磁弁５を開放する。
【００２３】
そして、制御装置Ｃは、冷却器６の冷媒の入口側及び出口側に設けられた温度センサ１０、１１により演算される過熱度に基づき電動膨張弁４を制御する。即ち、過熱度が所定値、例えば１０ｄｅｇよりも高い場合には、制御装置Ｃは、ドライバ１２に電動膨張弁４の開度を上げることを指示し、ドライバ１２は、当該指示に基づき、前記各スイッチ２１、２２、２３及び２４を制御し、各制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａを介してステッピングモータ１５にパルス信号を送信する。そして、ステッピングモータ１５は、電力供給線２０から供給される電力により、当該パルス信号数に応じて正回転させ、当該電動膨張弁４の冷媒流量を増加させる。尚、ステッピングモータ１５に供給された電力は、出力線２６を介してＧＮＤに接続されると共に、当該出力線２６に流れる電流は電流検出回路２５により検出され、制御装置Ｃに出力される。
【００２４】
他方、過熱度が所定値、例えば１０ｄｅｇよりも低い場合には、制御装置Ｃは、ドライバ１２に電動膨張弁４の開度を下げることを指示し、ドライバ１２は、当該指示に基づき、前記各スイッチ２１、２２、２３及び２４を制御し、各制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａを介してステッピングモータ１５にパルス信号を送信する。そして、ステッピングモータ１５は、電力供給線２０から供給される電力により、当該パルス信号数に応じて逆回転させ、当該電動膨張弁４の冷媒流量を減少させる。尚、ステッピングモータ１５に供給された電力は、出力線２６を介してＧＮＤに接続されると共に、当該出力線２６に流れる電流は電流検出回路２５により検出され、制御装置Ｃに出力される。
【００２５】
これにより、電動膨張弁４により、冷却器６に供給される冷媒流量を随時制御することができ、適度な過熱度にて冷却器６において冷媒の蒸発を行うことができる。そのため、過熱度が所定の値を下回ることにより生じる圧縮機２への液バックを未然に回避することができるようになる。
【００２６】
尚、上述した如く出力線２６に流れる電流は常時、電流検出回路２５により検出され、制御装置Ｃに出力されるが、制御装置Ｃは、電動膨張弁４が正常状態とされている場合の電流値を制御装置Ｃに設けられた図示しないＲＯＭに記憶しておくものとする。
【００２７】
ここで、電流検出回路２５により、制御装置Ｃに出力された電流値が、前記ＲＯＭに記憶された正常状態における電流値よりも著しく下回った場合、又は、ゼロであった場合は、制御装置Ｃは、電動膨張弁４の制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ又は電力供給線２０の内、何れかが断線したものと判定する。
【００２８】
また、電流検出回路２５により、制御装置Ｃに出力された電流値が、前記ＲＯＭに記憶された正常状態における電流値よりも高い値、即ち、過電流であることを検出した場合には、制御装置Ｃは、電動膨張弁４の制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ又は電力供給線２０の内、何れかが短絡したものと判定する。
【００２９】
そして、制御装置Ｃは、上述の如く電動膨張弁４への制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ又は電力供給線２０の内の何れかが断線又は短絡したものと判定した場合には、ブザー又は警報ランプ若しくは、制御装置Ｃに設けられた表示部などの警報手段１３により、作業者に電動膨張弁４への制御出力線に断線又は短絡が生じたことを警報する。また、制御装置Ｃは、警報手段１３による警報を行うと共に、外部の集中管理手段などに、電動膨張弁４への制御出力線に断線又は短絡が生じたことを通報するものとする。
【００３０】
これにより、容易に電動膨張弁４への制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ又は電力供給線２０の内の何れかの断線又は短絡を直接、検出することができるようになると共に、電動膨張弁４への制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ又は電力供給線２０の内の何れかが断線又は短絡した場合でも、冷却器６の冷却不良などの致命的な状態となる前に、迅速に対応することができるようになる。
【００３１】
また、係る際に制御装置Ｃは、電動膨張弁４の開度を固定する共に、常時開放されていた液管電磁弁５の開閉制御を行うものとする。これにより、作業者によるメンテナンス作業が行われるまでの間、当該液管電磁弁５の開閉制御を行うことにより、継続して冷却装置１による冷却運転を継続することができるようになる。そのため、電動膨張弁４への制御が不能となった場合でも冷却器６の過熱度を制御することが可能となり、被冷却空間の過冷却や冷却不足による温度上昇を未然に回避することができるようになる。
【００３２】
また、制御装置Ｃは、予め電動膨張弁４の開度に対応する正常な過熱度をＲＯＭに記憶しておいてもよいものとする。この場合、冷媒入口側温度センサ１０及び冷媒出口側温度センサ１１の出力により制御装置Ｃにおいて演算された過熱度が、ドライバ１２において検出される電動膨張弁４の開度に対応する前記過熱度と比べて著しく異なる場合に、制御装置Ｃは、電動膨張弁４自体に異常が発生したものと判定する。
【００３３】
そして、制御装置Ｃは、上記電動膨張弁４への制御出力線１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａの断線又は短絡を検出した場合と同様に、電動膨張弁４の異常発生をブザー又は警報ランプ若しくは、制御装置Ｃに設けられた表示部などの警報手段１３により、作業者に警報する。また、この場合にも、制御装置Ｃは、警報手段１３による警報を行うと共に、外部の集中管理手段などに、電動膨張弁４の異常発生を通報するものとする。
【００３４】
これにより、電動膨張弁４に異常が発生した場合であっても、電動膨張弁４自体に異常が発生したことを検知し、その旨を作業者に通報することができるため、冷却器６の冷却不良などの致命的な状態となる前に、迅速に対応することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した冷却装置の冷媒回路図である。
【図２】冷却装置の制御装置の電気回路図である。
【図３】ドライバ及びモータの電気回路図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｃ  制御装置
１  冷却装置
２  圧縮機
４  電動膨張弁
５  液管電磁弁
６  冷却器
１０  冷媒入口側温度センサ
１１  冷媒出口側温度センサ
１２  ドライバ
１３  警報手段
１５  ステッピングモータ
１６、１７、１８、１９  コイル
１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ  制御出力線
２０  電力供給線
２１、２２、２３、２４  スイッチ
２５  電流検出回路
２６  出力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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