[发明专利]膨胀阀控制装置、热源机及膨胀阀控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀阀控制装置、热源机及膨胀阀控制方法。

背景技术

在热源机、例如冷冻机中设有用于使由压缩机压缩之后在冷凝器中被冷凝的高温高压的制冷剂膨胀而成为低温低压的膨胀阀。为了使冷冻机高效且稳定地运用，需要基于负载或外界条件而使膨胀阀保持为适当的开度。

从膨胀阀的适当的开度发生偏差会产生如下的不良状况。

在膨胀阀的开度过大的情况下，制冷剂流量变得过大，冷冻机的动力变得过大，其结果是，存在如下的可能性，即，性能系数(COP(Coefficient Of Performance))降低；或产生压缩机卷绕液相的制冷剂的、所谓“回液”；或冷凝机中的过冷却不充分故在冷凝机中制冷剂的一部分无法成为液相，从而导致产生保持气相的状态直接流向蒸发器的气体绕过。

另一方面，在膨胀阀的开度过少的情况下，冷凝器与蒸发器的压力差变得过大，冷冻机的动力变得过大，其结果是，存在COP降低的可能性。

对此，以改善涡轮制冷机的冷冻效率为目的，在专利文献1中记载有如下的技术，即，涡轮制冷机具备以使吸入过热度成为规定的目标过热度的方式对膨胀阀的开度进行控制的控制装置，控制装置在涡轮压缩机的制冷剂蒸汽吸入流量向增加侧变更时使目标过热度向减少侧变更，在制冷剂蒸汽吸入流量向减少侧变更时使目标过热度向增加侧变更。

另外，在专利文献2中记载有如下的技术，即，在空气调节装置中，控制部在各时刻下具有：根据基于与冷凝器连接的负载而设定的设定条件算出的预测开度；根据当前的条件算出的当前开度；根据预测开度及当前开度算出且赋予给膨胀阀的指示开度，在热泵运转时，在预测开度急激或者阶段性地变化的情况下，将比预测开度小的开度作为指示开度并赋予给膨胀阀。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】：日本特开2010-8013号公报

【专利文献2】：日本特开2006-284034号公报

【发明的概要】

【发明所要解决的课题】

专利文献1记载的技术中，根据压缩机吸入的制冷剂的温度及压力来算出压缩机吸入的制冷剂的过热度，根据控制冷水的出口温度的叶片的开度设定值来算出目标过热度，以使过热度成为目标过热度的方式对膨胀阀进行反馈控制。由此，专利文献1记载的技术中，仅仅通过采用了冷水的出口温度、制冷剂的温度及压力等的冷冻机的输出信息的反馈控制来控制膨胀阀，因此，对于冷水的入口温度、冷水的流量等的冷冻机的负载、或冷却水的入口温度、冷却水的流量等的外界条件变动的追踪性并不充分。

另外，专利文献2记载的技术中，在实际设备的各种要素、和用于算出事先设定的开度的算出式或设定条件等的参数之间存在偏差时，无法将膨胀阀保持为适当开度，从而无法抑制COP的降低。

发明内容

本发明就是鉴于这样的状况而作出的，其目的在于，提供无论对于热源机的负载或外界条件如何，均能够将膨胀阀的开度设为适当的开度的膨胀阀控制装置、热源机、及膨胀阀控制方法。

【用于解决课题的手段】

为了解决上述课题，本发明的膨胀阀控制装置、热源机、及膨胀阀控制方法采用以下的手段。

即，本发明的第一方式所涉及膨胀阀控制装置，对热源机的膨胀阀的开度进行控制，该热源机具备：对制冷剂进行压缩的压缩机；通过热源介质使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器；使冷凝后的制冷剂蒸发并使该制冷剂与载热体进行热交换的蒸发器；使积存于所述冷凝器中的液相的制冷剂膨胀的所述膨胀阀，其中，所述膨胀阀控制装置具备：第一算出部，其根据所述压缩机所吸入的制冷剂的过热度的目标值与该过热度的测定值之差，算出所述膨胀阀的开度；第二算出部，其根据通过所述膨胀阀的制冷剂流量的推定值，算出所述膨胀阀的开度；指令值算出部，其根据由所述第一算出部算出的所述膨胀阀的开度和由所述第二算出部算出的所述膨胀阀的开度，算出用于控制所述膨胀阀的开度的指令值。

根据上述第一方式，膨胀阀控制装置对具备对制冷剂进行压缩的压缩机、通过热源介质使压缩后的制冷剂冷凝的冷凝器、使冷凝后的制冷剂蒸发并使该制冷剂与载热体进行热交换的蒸发器、及使积存于冷凝器中的液相的制冷剂膨胀的膨胀阀的热源机的膨胀阀的开度进行控制。

并且，通过第一算出部，根据压缩机所吸入的制冷剂的过热度的目标值与该过热度的测定值之差，算出膨胀阀的开度。另外，通过第二算出部，根据通过膨胀阀的制冷剂流量的推定值，算出膨胀阀的开度。