JP2003216244A - ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置 - Google Patents
ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置Info
- Publication number
- JP2003216244A JP2003216244A JP2002017776A JP2002017776A JP2003216244A JP 2003216244 A JP2003216244 A JP 2003216244A JP 2002017776 A JP2002017776 A JP 2002017776A JP 2002017776 A JP2002017776 A JP 2002017776A JP 2003216244 A JP2003216244 A JP 2003216244A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- circuit
- flow
- refrigerant
- smoothly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】片方法で流れている一定流量の気、液体をプラ
ス、マイナス両方向に流れる且つその量をプラスからマ
イナスまでスムーズに調整可能とする。又、一冷媒回路
で冷却から加熱までスムーズに調整可能な温調装置。 【解決手段】4個流量大小の制御可能な流量弁でブリッ
ジ回路を構成して、そのブリッジ回路が従来の回路を一
次と二次に分けられ、ブリッジ回路の４つの流量弁各々
の開度を制御することにより、一次回路の圧力、流量と
方向を変えずに、二次側の回路の圧力、流量と方向をス
ムーズに制御する。又、4個流量大小の制御可能な流量
弁で構成したブリッジ回路を利用して、コンプレッサー
の回転速度と回転方向を変えずに、出力の冷媒の圧力、
流量と方向をコンプレッザー出力のプラス最大から、マ
イナス最大まで制御できる、冷媒のみで加熱から冷却ま
でスムーズに調整可能な温調装置。
ス、マイナス両方向に流れる且つその量をプラスからマ
イナスまでスムーズに調整可能とする。又、一冷媒回路
で冷却から加熱までスムーズに調整可能な温調装置。 【解決手段】4個流量大小の制御可能な流量弁でブリッ
ジ回路を構成して、そのブリッジ回路が従来の回路を一
次と二次に分けられ、ブリッジ回路の４つの流量弁各々
の開度を制御することにより、一次回路の圧力、流量と
方向を変えずに、二次側の回路の圧力、流量と方向をス
ムーズに制御する。又、4個流量大小の制御可能な流量
弁で構成したブリッジ回路を利用して、コンプレッサー
の回転速度と回転方向を変えずに、出力の冷媒の圧力、
流量と方向をコンプレッザー出力のプラス最大から、マ
イナス最大まで制御できる、冷媒のみで加熱から冷却ま
でスムーズに調整可能な温調装置。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、気、流体制御及び
温調装置に関するものである。
温調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の流量制御と方向制御が別々の部品
で別々に行っている。流量を逆の方向へスムーズに、ノ
ンストップに換えることは難しい。従来の装置は流量調
整用の流量弁と方向調整用の方向切り替え弁が別々の部
品を使用して行っているため、流量がプラス方向からマ
イナス方向へスムーズに変更することが困難である。特
に流量の調整が零点に近いところで頻繁に変動する用途
には使用困難である。
で別々に行っている。流量を逆の方向へスムーズに、ノ
ンストップに換えることは難しい。従来の装置は流量調
整用の流量弁と方向調整用の方向切り替え弁が別々の部
品を使用して行っているため、流量がプラス方向からマ
イナス方向へスムーズに変更することが困難である。特
に流量の調整が零点に近いところで頻繁に変動する用途
には使用困難である。
【０００３】又、従来の単純冷媒で加熱と冷却兼用温度
調整装置は冷媒流量調整用の流量弁若しくはインバータ
制御によるコンプレッサー流量制御と冷媒の流れ方向調
整用に方向切り替え弁の別々の部品を使用して行ってい
るため、冷媒流量がプラス方向からマイナス方向へ変更
するときに、プラス方向の流量減少＞停止＞方向弁切り
替え＞再開＞流量増加とのように段階的に行い、熱交換
量がスムーズかつリニアに変更することが困難である。
特に被温調体が保温する時、冷媒流量の調整がゼロに近
いところで頻繁に変動する場合には使用困難である。図
６は四方弁という方向調整弁を使っている流れの方向を
調整する例である。図６のDが方向調整用の四方弁、Aは
流量調整用の流量弁である。
調整装置は冷媒流量調整用の流量弁若しくはインバータ
制御によるコンプレッサー流量制御と冷媒の流れ方向調
整用に方向切り替え弁の別々の部品を使用して行ってい
るため、冷媒流量がプラス方向からマイナス方向へ変更
するときに、プラス方向の流量減少＞停止＞方向弁切り
替え＞再開＞流量増加とのように段階的に行い、熱交換
量がスムーズかつリニアに変更することが困難である。
特に被温調体が保温する時、冷媒流量の調整がゼロに近
いところで頻繁に変動する場合には使用困難である。図
６は四方弁という方向調整弁を使っている流れの方向を
調整する例である。図６のDが方向調整用の四方弁、Aは
流量調整用の流量弁である。
【０００４】そのため広範囲温度かつ温調精度の要る一
部の温調装置は冷媒式ヒットポンプが冷却と加熱の両方
の能力があるにも拘わらず、制御しやすいように、電気
ヒーターを加えて、被冷却対象を冷やしてから暖めると
の方法で流量ゼロに近いところでの温度の頻繁変動する
問題を避けてきたが、ヒーターが余計なエネルギーの消
費してしまう。
部の温調装置は冷媒式ヒットポンプが冷却と加熱の両方
の能力があるにも拘わらず、制御しやすいように、電気
ヒーターを加えて、被冷却対象を冷やしてから暖めると
の方法で流量ゼロに近いところでの温度の頻繁変動する
問題を避けてきたが、ヒーターが余計なエネルギーの消
費してしまう。
【０００５】この改善策として、ホットガスバイパスと
いう加熱時にコンプレッサーの持つ余熱エネルギーの一
部を被加熱体に加える方法が利用されている。図７はそ
の方法の概略図である。図示のように、コンプレッサー
から出た高温高圧ガスがコンデンサーで冷却せずにエバ
プレータに注入することにより次の循環回路を加熱す
る。しかし、この方法は単にコンプレッサーの熱の再生
利用に過ぎない。コンプレッサー自身の発熱はその全回
路の冷却能力の何分の一にしかないので、ヒーターを代
替する程でなく、ただ容量の調整に過ぎない。従って、
現在でもホットガスバイパス回路のある温調装置の殆ど
が依然ヒーターを装備している。
いう加熱時にコンプレッサーの持つ余熱エネルギーの一
部を被加熱体に加える方法が利用されている。図７はそ
の方法の概略図である。図示のように、コンプレッサー
から出た高温高圧ガスがコンデンサーで冷却せずにエバ
プレータに注入することにより次の循環回路を加熱す
る。しかし、この方法は単にコンプレッサーの熱の再生
利用に過ぎない。コンプレッサー自身の発熱はその全回
路の冷却能力の何分の一にしかないので、ヒーターを代
替する程でなく、ただ容量の調整に過ぎない。従って、
現在でもホットガスバイパス回路のある温調装置の殆ど
が依然ヒーターを装備している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、気、流体の回路に入力する圧力、流量と方向に関
わらず、回路の出力圧力、流量と方向が自由にスムーズ
に制御できる方法である。又、その方法を用いて、ヒー
ターを使わない冷媒のみの温調装置を実現し、且つ加熱
から冷却までの全域でスムーズに調整できる方法であ
る。
点は、気、流体の回路に入力する圧力、流量と方向に関
わらず、回路の出力圧力、流量と方向が自由にスムーズ
に制御できる方法である。又、その方法を用いて、ヒー
ターを使わない冷媒のみの温調装置を実現し、且つ加熱
から冷却までの全域でスムーズに調整できる方法であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、4個流量大小
の制御可能な流量弁でブリッジ回路を構成し、そのブリ
ッジ回路に構成する４つの流量弁各々の開度を制御する
ことにより、ブリッジ回路前の一次回路の流れを変ず
に、ブリッジ回路後の二次回路に出力する圧力、流量と
方向をスムーズに制御できる気、流体制御方法。二次側
の回路へ出力する流量は一次側入力するのと同流量、同
方向の圧力から、同流量、異方向までの範囲内にノンス
トップ、スムーズに調整出来る、しかも二次側の圧力の
調整は一次側に影響を与えないことが可能にしたことは
本発明の最も主要な特徴である。
の制御可能な流量弁でブリッジ回路を構成し、そのブリ
ッジ回路に構成する４つの流量弁各々の開度を制御する
ことにより、ブリッジ回路前の一次回路の流れを変ず
に、ブリッジ回路後の二次回路に出力する圧力、流量と
方向をスムーズに制御できる気、流体制御方法。二次側
の回路へ出力する流量は一次側入力するのと同流量、同
方向の圧力から、同流量、異方向までの範囲内にノンス
トップ、スムーズに調整出来る、しかも二次側の圧力の
調整は一次側に影響を与えないことが可能にしたことは
本発明の最も主要な特徴である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は４つの制御可能な流量弁
１，２，３，４が図１のよう四方形の四辺に配置してブ
リッジ回路を構成する。その一次側の流入した流れが矢
印のように回路中で流れる。一次側の圧力Pと流量Mは次
のように決められる：図1のような二次回路に流量セロ
の条件は次の式で決められる： …………………………………… の時、二次回路の流れの方向は図2のように流れるが、
流量は一次回路と同じ量である。 の時は、二次回路の流れの方向は図2と逆で、図３のよ
うに流れるが、流量は一次回路と同じ量である。 の時に、二次回路の流れは図4と同じように流れる。そ
の流量は式に従う の時、二次回路の流れは図４の逆、図5のように流れ
る。その流量は式に従う。図４、図５の場合、二次回
路の圧力は次の式で決められる： ………………………………… 二次回路の中の流量は次の式で決められる： ………………………………… このように、本発明によって、Nの流量が と自由にかつスムーズ的に変動することが可能である。
これらの計算式の中 PM： 一次回路の圧力 PN： 二次回路の圧力 Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4： ブリッジ回路を構成する４つの
弁の開度を表す関数、即ち各々の弁 に発生する流動抵抗。 RE： 二次回路の流動抵抗の和 FM： 一次回路の流量 FN： 二次回路の流量 と定義されている。又、ここで仮設する流量弁は理想的
なリニア流量弁で、流体は理想な流体である。
１，２，３，４が図１のよう四方形の四辺に配置してブ
リッジ回路を構成する。その一次側の流入した流れが矢
印のように回路中で流れる。一次側の圧力Pと流量Mは次
のように決められる：図1のような二次回路に流量セロ
の条件は次の式で決められる： …………………………………… の時、二次回路の流れの方向は図2のように流れるが、
流量は一次回路と同じ量である。 の時は、二次回路の流れの方向は図2と逆で、図３のよ
うに流れるが、流量は一次回路と同じ量である。 の時に、二次回路の流れは図4と同じように流れる。そ
の流量は式に従う の時、二次回路の流れは図４の逆、図5のように流れ
る。その流量は式に従う。図４、図５の場合、二次回
路の圧力は次の式で決められる： ………………………………… 二次回路の中の流量は次の式で決められる： ………………………………… このように、本発明によって、Nの流量が と自由にかつスムーズ的に変動することが可能である。
これらの計算式の中 PM： 一次回路の圧力 PN： 二次回路の圧力 Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4： ブリッジ回路を構成する４つの
弁の開度を表す関数、即ち各々の弁 に発生する流動抵抗。 RE： 二次回路の流動抵抗の和 FM： 一次回路の流量 FN： 二次回路の流量 と定義されている。又、ここで仮設する流量弁は理想的
なリニア流量弁で、流体は理想な流体である。
【０００９】
【実施例】図８は、本発明装置の実施例の略図である。
ブリッジ回路が従来の冷媒温調装置の回路（図７参照）
を一次と二次に分けられ、ブリッジ回路の調整で、従来
片方向しか流れていない冷媒がその逆の方向にも流れる
ようになった。しかも冷媒の流量がプラス最大からマイ
ナス最大までスムーズに調整できる。しかも、これらの
調整は一次回路に影響しないことも出来る。このように
一つの冷媒回路が冷却と加熱両方出来るようになっただ
けでなく、プラスからマイナスの全温度範囲内で無間
欠、スムーズ且つ迅速に調整できる。又、図示のよう
に、このブリッジ回路が冷媒回路での応用の時に、コン
プレッサーより送って来た高圧冷媒液と熱交換後戻って
来た冷媒ガスが別々の弁を通るので、一つの弁で液体と
ガス交代して通るより、弁の構成が簡単になる。本実施
例に使われている制御可能な流量弁は、モーター弁、電
子膨張弁、電子リニア流量弁か、液体膨張弁の膨張部を
マイクロヒーターで加熱することにより流量制御する弁
構造などの自動流量弁に適用している。
ブリッジ回路が従来の冷媒温調装置の回路（図７参照）
を一次と二次に分けられ、ブリッジ回路の調整で、従来
片方向しか流れていない冷媒がその逆の方向にも流れる
ようになった。しかも冷媒の流量がプラス最大からマイ
ナス最大までスムーズに調整できる。しかも、これらの
調整は一次回路に影響しないことも出来る。このように
一つの冷媒回路が冷却と加熱両方出来るようになっただ
けでなく、プラスからマイナスの全温度範囲内で無間
欠、スムーズ且つ迅速に調整できる。又、図示のよう
に、このブリッジ回路が冷媒回路での応用の時に、コン
プレッサーより送って来た高圧冷媒液と熱交換後戻って
来た冷媒ガスが別々の弁を通るので、一つの弁で液体と
ガス交代して通るより、弁の構成が簡単になる。本実施
例に使われている制御可能な流量弁は、モーター弁、電
子膨張弁、電子リニア流量弁か、液体膨張弁の膨張部を
マイクロヒーターで加熱することにより流量制御する弁
構造などの自動流量弁に適用している。
【００１0】図９は本発明のより実用的な設計図であ
る。図示は半導体、液晶などの設備に使われている循環
液式温調装置（チラー）の実施図である。ブリッジ式流
量制御を導入することで、従来チラーのヒーターを省略
できた。
る。図示は半導体、液晶などの設備に使われている循環
液式温調装置（チラー）の実施図である。ブリッジ式流
量制御を導入することで、従来チラーのヒーターを省略
できた。
【発明の効果】以上説明したように本発明のブリッジ式
気体、液体流向、流量制御方法は４つの制御可能な流量
弁でブリッジ回路を構成し、一つの循環回路を二つに分
けられ、一次回路の流量と方向を変えずに、二次側の流
量と方向を自由にコントロールすることを可能にした
気、液体流向、流量調整方法である。又、このブリッジ
回路を用いた冷媒方式温調装置は、冷媒の流れがプラス
最大からマイナス最大まで、スムーズに調整可能なの
で、従来の冷却しか使っていない回路、或いは冷却と加
熱を切り替えて使っている温調装置と違って、冷却から
加熱まで切り替えなしでスムーズに調整出来る温調装置
である。
気体、液体流向、流量制御方法は４つの制御可能な流量
弁でブリッジ回路を構成し、一つの循環回路を二つに分
けられ、一次回路の流量と方向を変えずに、二次側の流
量と方向を自由にコントロールすることを可能にした
気、液体流向、流量調整方法である。又、このブリッジ
回路を用いた冷媒方式温調装置は、冷媒の流れがプラス
最大からマイナス最大まで、スムーズに調整可能なの
で、従来の冷却しか使っていない回路、或いは冷却と加
熱を切り替えて使っている温調装置と違って、冷却から
加熱まで切り替えなしでスムーズに調整出来る温調装置
である。
【図１】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を示
した説明図であり、図１は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路の流れを止める例である。
した説明図であり、図１は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路の流れを止める例である。
【図２】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を示
した説明図であり、図２は一次回路と同じ量な流れが二
次回路のプラス方向に流れる例である。
した説明図であり、図２は一次回路と同じ量な流れが二
次回路のプラス方向に流れる例である。
【図３】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を示
した説明図であり、図3は一次回路と同じ量な流れが二
次回路のマイナス方向に流れる例である。
した説明図であり、図3は一次回路と同じ量な流れが二
次回路のマイナス方向に流れる例である。
【図4】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を示
した説明図であり、図4は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路のプラス方向に流れる量が調整された例で
ある。
した説明図であり、図4は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路のプラス方向に流れる量が調整された例で
ある。
【図5】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を示
した説明図であり、図5は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路のマイナス方向に流れる量が調整された例
である。
した説明図であり、図5は一次回路の流れが維持するま
ま、二次回路のマイナス方向に流れる量が調整された例
である。
【図6】従来の温調装置の冷媒方向を調整する方法を示
した説明図である。
した説明図である。
【図7】従来の温調装置のホットガスバイパスを利用し
た方法を示した説明図である。
た方法を示した説明図である。
【図8】ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法を利
用して構成した冷媒式温調装置の実施方法を示した説明
図である。（実施例1）
用して構成した冷媒式温調装置の実施方法を示した説明
図である。（実施例1）
【図9】本発明のより実用的な設計図である。（実施例
2）
2）
S ポンプ、コンプレッサーなどの流れ発生源
M 元の発生源につなぐ一次側に流れる流量
１ ブリッジ回路を構成する制御可能な流量弁１
２ ブリッジ回路を構成する制御可能な流量弁２
３ ブリッジ回路を構成する制御可能な流量弁３
４ ブリッジ回路を構成する制御可能な流量弁４
N 二次回路の流れの流量
O 負荷
HB ホットがスバイパス回路
A 単品の流量調整弁
Claims (2)
- 【請求項１】4個流量大小の制御可能な流量弁で構成し
たブリッジ回路で、その４つの流量弁各々の開度を制御
することにより、一次入力側の回路の圧力、流量と方向
を変えずに、二次出力側の回路の圧力、流量と方向をス
ムーズに制御できる気、流体制御方法。 - 【請求項2】4個流量大小の制御可能な流量弁で構成した
ブリッジ回路を有し、コンプレッサーの回転速度と回転
方向を変えずに、出力の冷媒の圧力、流量と方向をコン
プレッザー出力量のプラス最大から、マイナス最大まで
スムーズに制御できる流体制御方法を用いて、冷媒だけ
でも加熱から冷却までスムーズに調整可能な温調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017776A JP2003216244A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017776A JP2003216244A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003216244A true JP2003216244A (ja) | 2003-07-31 |
Family
ID=27653346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002017776A Pending JP2003216244A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003216244A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101856A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物処理設備のボイラ過熱器の運転方法及び廃棄物処理設備のボイラ過熱器 |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017776A patent/JP2003216244A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101856A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 廃棄物処理設備のボイラ過熱器の運転方法及び廃棄物処理設備のボイラ過熱器 |
| JP4733612B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2011-07-27 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 廃棄物処理設備のボイラ過熱器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3798538B1 (en) | Cooling system and control method therefor | |
| WO2006075592A1 (ja) | 冷凍装置 | |
| JP3095377B2 (ja) | チラー装置 | |
| TW200846614A (en) | Constant temperature controller | |
| KR101739369B1 (ko) | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 | |
| JP2006153418A (ja) | 冷凍装置 | |
| CN109631376B (zh) | 螺杆式冷水机组及其控制方法、系统 | |
| JP2003014317A (ja) | エアコンディショナ | |
| US11543148B2 (en) | Air conditioning system and control method therof | |
| US10401070B2 (en) | Constant temperature liquid circulation apparatus and temperature adjustment method for constant temperature liquid | |
| JP2008075920A (ja) | チラー装置 | |
| JP6714696B2 (ja) | 半導体検査装置用の冷却装置 | |
| JP5762493B2 (ja) | エリア別パラメータ制御方式ハイブリッドチラーを用いた循環液温度調節方法 | |
| JP2003216244A (ja) | ブリッジ式気体、液体流向、流量制御方法及びそれによる温調装置 | |
| CN208886990U (zh) | 一种冷冻水恒温装置 | |
| CN107560282B (zh) | 冷却系统的控制方法 | |
| WO2019058464A1 (ja) | 空気調和装置 | |
| JP5268857B2 (ja) | 温度調整装置 | |
| JPS63176956A (ja) | 半導体集積回路の冷却水温度制御方法 | |
| JP3630775B2 (ja) | 吸収冷凍機の入熱制御方法 | |
| CN220338600U (zh) | 一种温控系统和空调 | |
| CN220355607U (zh) | 一种温控系统和空调 | |
| RU2789305C1 (ru) | Устройство поддержания температурного режима потребителя и способ его работы | |
| CN220524251U (zh) | 一种空调及其调温系统 | |
| JP5286324B2 (ja) | 加熱・冷却温度制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070731 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071225 |