JP2005049073A - Fluid cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体を冷却する流体冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid cooling device for cooling a fluid.
エアシリンダなどの流体圧機器を駆動させる圧縮空気は、コンプレッサを用いて作り出される。コンプレッサは大気とともに大気中の水分を同時に吸い込むため、圧縮空気中には多量の水蒸気が含まれている。圧縮空気中の水蒸気量は温度によって変化するため、使用環境における温度降下が激しいとドレン(水滴)が発生する。このドレンが流体圧機器に供給されると、故障の原因となるため、圧縮空気中に含まれる水蒸気を除去して乾燥した圧縮空気を供給している。 Compressed air that drives a fluid pressure device such as an air cylinder is created using a compressor. Since the compressor sucks moisture in the atmosphere simultaneously with the atmosphere, the compressed air contains a large amount of water vapor. Since the amount of water vapor in the compressed air varies depending on the temperature, drain (water droplets) is generated if the temperature drop in the usage environment is severe. If this drain is supplied to the fluid pressure device, it may cause a failure. Therefore, the dry compressed air is supplied by removing water vapor contained in the compressed air.
乾燥した圧縮空気を得るのに例えば冷凍式ドライヤが知られている。冷凍式ドライヤは流体冷却装置を備えており、流体冷却装置によってコンプレッサからの圧縮空気が冷却されると、その中に含まれる水蒸気が凝縮されてドレンとして取り除かれる。圧縮空気に含まれる水蒸気を除去することにより、乾燥した圧縮空気を得ている。 For example, refrigeration dryers are known for obtaining dry compressed air. The refrigeration dryer includes a fluid cooling device. When the compressed air from the compressor is cooled by the fluid cooling device, water vapor contained therein is condensed and removed as drainage. By removing water vapor contained in the compressed air, dry compressed air is obtained.
図3に示すように、この種の流体冷却装置(特許文献1参照)51は、冷媒としてのフロンが循環される冷媒回路52を備えており、その冷媒回路52上に設けられた熱交換器53によって、被冷却回路54に流通される圧縮空気が冷却されるようになっている。ところで、熱交換器53の冷却能力は一定であるが、熱交換器53を通る圧縮空気の流量が少なくなることで熱交換負荷が低くなったり、或いは外気温度が低くなったりすると、熱交換器53の冷却能力が相対的に高くなるため、熱交換器53内が凍結するおそれがある。
As shown in FIG. 3, this type of fluid cooling device (see Patent Document 1) 51 includes a
そこで、従来の流体冷却装置51では、圧縮機56によって圧縮されたフロンを凝縮するための凝縮器55にある送風ファン55aの回転数を、熱交換器53を通過したフロンの温度に基づいて制御している。つまり、熱交換器53を出たフロンガスの温度が高ければ、送風ファン55aが高速回転されるのに対し、フロンガスの温度が低ければ送風ファン55aが低速回転される。これにより、熱交換負荷に応じてフロンの冷却温度が調節され、圧縮空気内から除去される水分が熱交換器53内で凍結しないようになっている。
ところが、特許文献1に示した流体冷却装置51では、熱交換負荷や外気温度が急激に低くなると、凝縮器55の送風ファン55aの回転数を単に小さくするだけでは熱交換器53の冷却能力を十分に低下できないおそれがある。この結果、熱交換器53内で凍結を生じるおそれがある。又、熱交換器53の冷却能力を十分に低下できないと、熱交換器53内においてフロンが熱を奪いきれず、フロンの多くは液状のまま熱交換器53から排出されるため、フロンガスを圧縮する圧縮機56に液状のフロンが流れ込むと、液圧縮によって圧縮機56が破損するというトラブルも考えられる。
However, in the
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、熱交換器の凍結防止性能が高い流体冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The object is to provide a fluid cooling device with high antifreezing performance of the heat exchanger.
請求項1に記載の発明では、冷媒が循環される冷媒回路上に設けられ、前記冷媒を圧縮する冷媒圧縮手段と、前記冷媒圧縮手段により圧縮された冷媒を、ファンモータの駆動により回転する送風ファンで冷却させて凝縮する冷媒凝縮手段と、前記冷媒凝縮手段によって凝縮された冷媒を膨張させる冷媒膨張手段と、前記冷媒回路とは別経路なる被冷却回路に流れる被冷却流体と前記冷媒膨張手段によって膨張された冷媒との間で熱交換する熱交換器と、前記冷媒回路上において熱交換器よりも下流側を流れる冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される冷媒の圧力に基づいて、前記冷媒膨張手段に設けられたファンモータの駆動を制御するモータ制御手段とを備えた流体冷却装置において、前記冷媒圧縮手段を通過した冷媒を、前記冷媒凝縮手段を回避するように冷媒膨張手段に導入するバイパス回路と、前記バイパス回路上に設けられ、同バイパス回路を開閉するバイパス弁とを備えたことを要旨とする。 According to the first aspect of the present invention, the refrigerant compression means for compressing the refrigerant, which is provided on the refrigerant circuit in which the refrigerant is circulated, and the fan that rotates the refrigerant compressed by the refrigerant compression means by driving the fan motor. Refrigerant condensing means for cooling with a fan and condensing, refrigerant expanding means for expanding the refrigerant condensed by the refrigerant condensing means, fluid to be cooled flowing in a circuit to be cooled that is a different path from the refrigerant circuit, and the refrigerant expanding means A heat exchanger for exchanging heat with the refrigerant expanded by the pressure, a pressure detection means for detecting the pressure of the refrigerant flowing downstream from the heat exchanger on the refrigerant circuit, and the pressure detection means. And a motor control unit that controls driving of a fan motor provided in the refrigerant expansion unit based on the pressure of the refrigerant. The spent refrigerant, and a bypass circuit for introducing the refrigerant expansion means to avoid the refrigerant condensing means, provided on the bypass circuit, and the gist that a bypass valve for opening and closing the same bypass circuit.
この構成にすれば、熱交換器における熱交換負荷が小さいと、モータ制御手段によってファンモータの回転数が小さくなるように制御され、熱交換器の冷却能力が低下される。これ以外にも、熱交換負荷が小さいと、バイパス弁が開かれ、冷媒は冷媒凝縮手段を避けるようにして冷媒凝縮手段に供給される。従って、熱交換器の冷却能力を大きく低下させることができるため、熱交換負荷や外気温度が急激に低くなっても、熱交換器内で凍結が発生するのを防止することができる。 With this configuration, when the heat exchange load in the heat exchanger is small, the motor control means controls the fan motor so that the rotational speed of the fan motor becomes small, and the cooling capacity of the heat exchanger is reduced. In addition to this, when the heat exchange load is small, the bypass valve is opened, and the refrigerant is supplied to the refrigerant condensing means so as to avoid the refrigerant condensing means. Therefore, since the cooling capacity of the heat exchanger can be greatly reduced, freezing can be prevented from occurring in the heat exchanger even when the heat exchange load and the outside air temperature are drastically lowered.
請求項2に記載の発明では、前記圧力検出手段により検出される冷媒の圧力に基づいて、前記バイパス弁の開閉を電気的に制御する弁制御手段を備えたことを要旨とする。
この構成にすれば、熱交換器よりも下流側を流れる冷媒の圧力に基づいて、バイパス弁の開閉が弁制御手段によって電気的に制御される。そのため、熱交換負荷に比例して変動する冷媒の圧力に基づいて熱交換器の冷却能力を上げたり下げたりしているため、熱交換器での露点温度を高精度に制御することができる。
The gist of the invention described in claim 2 is that it comprises valve control means for electrically controlling opening and closing of the bypass valve based on the refrigerant pressure detected by the pressure detection means.
With this configuration, the opening and closing of the bypass valve is electrically controlled by the valve control means based on the pressure of the refrigerant flowing downstream from the heat exchanger. Therefore, since the cooling capacity of the heat exchanger is increased or decreased based on the refrigerant pressure that varies in proportion to the heat exchange load, the dew point temperature in the heat exchanger can be controlled with high accuracy.
請求項3に記載の発明では、前記弁制御手段は、圧力検出手段により検出される冷媒の圧力が所定値よりも低く、かつファンモータの駆動が停止していることを条件として前記バイパス弁を開くことを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, the valve control means sets the bypass valve on condition that the refrigerant pressure detected by the pressure detection means is lower than a predetermined value and the driving of the fan motor is stopped. The gist is to open.
この構成にすれば、ファンモータの駆動制御と、バイパス弁の開閉制御とは別々に行われるため、モータ制御手段及び弁制御手段にかかる負荷を軽減することができる。 According to this configuration, the drive control of the fan motor and the opening / closing control of the bypass valve are performed separately, so that the load on the motor control means and the valve control means can be reduced.
本発明によれば、熱交換器における凍結防止性能を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the freeze prevention performance in a heat exchanger can be improved.
以下、本発明を冷凍式エアドライヤの流体冷却装置に具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、冷凍式エアドライヤ10には、閉ループなる冷媒回路12を有する流体冷却装置11が備えられ、その冷媒回路12内には冷媒としてのフロンが循環可能に封入されている。冷媒回路12上には、ガス状のフロンを圧縮する冷媒圧縮手段としての圧縮機15が設けられている。冷媒回路12において圧縮機15よりも下流側には、ガス状のフロンを凝縮する冷媒凝縮手段としての凝縮器16が設けられている。凝縮器16は、冷却管16aと送風ファン16bとを備えており、送風ファン16bをファンモータ16cで回転させることで、冷却管16aに流れる高温・高圧のフロンが冷却される。冷媒回路12上において凝縮器16よりも下流側には、液状のフロンを気化させる冷媒膨張手段としてのキャピラリチューブ18が設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a fluid cooling device for a refrigeration air dryer will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
冷凍式エアドライヤ10には、冷媒回路12とは別経路なる被冷却回路21が設けられている。被冷却回路21の上流端にはコンプレッサなどの圧力供給源22が接続されるとともに、下流端にはエアシリンダなどの流体圧機器23が接続され、圧力供給源22から圧送される被冷却流体としての圧縮空気が、被冷却回路21を介して流体圧機器23に供給されるようになっている。
The
冷媒回路12と被冷却回路21との一部には熱交換器25が設けられている。この熱交換器25は、複数枚の波形プレートを一定の間隔をおいて配置され、その波形プレートの間の隙間にフロンと圧縮空気とが交互に流通されるプレート式である。そして、熱交換器25によって、キャピラリチューブ18によって膨張気化したフロンと、圧力供給源22から流体圧機器23に供給される前の圧縮空気とが熱交換される。ここでは、圧縮空気がフロンによって冷却される。
A
冷媒回路12における熱交換器25の下流側には、ガス状のフロンと液状のフロンとを分離する気液分離器26が設けられ、ガス状のフロンのみが前記圧縮機15に供給される。一方、被冷却回路21における熱交換器25の下流側には、圧縮空気が熱交換器25を通過する際に冷却されることで、同圧縮空気内に含まれる水蒸気が結露することで生じるドレンを回収するためのドレン回収器27が設けられている。
On the downstream side of the
次に、本実施形態の要部について説明する。
前記流体冷却装置11における冷媒回路12には、凝縮器16と並列をなすバイパス回路29が同凝縮器16を回避するように形成されている。このバイパス回路29の上流端は、冷媒回路12上において凝縮器16と圧縮機15との間に位置する箇所に接続され、バイパス回路29の下流端は、冷媒回路12上において凝縮器16とキャピラリチューブ18との間に位置する箇所接続されている。バイパス回路29上にはバイパス弁としての電磁弁30が設けられている。この電磁弁30が開かれると、フロンが冷媒回路12及びバイパス回路29の両方を介してキャピラリチューブ18に流れる。電磁弁30が閉じられると、フロンが冷媒回路12のみを介してキャピラリチューブ18に流れる。
Next, the main part of this embodiment will be described.
In the
冷媒回路12において熱交換器25の下流側に位置する箇所には、熱交換負荷に比例して変動するフロンの圧力を検出するための圧力検出手段としての圧力センサ31が設けられている。前記圧力センサ31は、制御コンピュータ32に電気的に接続されている。この制御コンピュータ32は、圧力センサ31により検出されるフロンの圧力に基づいて、凝縮器16の送風ファン16bを回転させるファンモータ16cの駆動を制御する。すなわち、制御コンピュータ32は、熱交換器25の下流側を流れるフロンの圧力変動に応じてファンモータ16cの回転数を制御するようになっており、フロンの圧力が低くなると送風ファン16bの回転数を小さくし、フロンの圧力が高くなるとファンモータ16cの回転数を大きくする。そして、制御コンピュータ32は、フロンの圧力が所定値以下になると、ファンモータ16cの駆動を停止させる。よって、制御コンピュータ32によってモータ制御手段が構成されている。
In the
又、制御コンピュータ32は、圧力センサ31により検出されるフロンの圧力に基づいて、前記電磁弁30の開閉を制御する。すなわち、送風ファン16bの回転数が最小となっているにもかかわらず、フロンの圧力が所定値よりも低いとき、制御コンピュータ32は電磁弁30を開くように制御する。フロンの圧力が所定値よりも高いとき、制御コンピュータ32は電磁弁30を閉じるように制御する。よって、制御コンピュータ32によって弁制御手段が構成されている。
The
次に、上記のように構成された冷凍式エアドライヤ10の作用について説明する。
圧縮機15によって圧縮されたフロンガスは、凝縮器16の送風ファン16bによって冷却されて液化する。液化したフロンは、キャピラリチューブ18によって膨張気化されることで急激に冷却され、熱交換器25に供給される。そして、熱交換器25で、冷却されたフロンガスと、圧力供給源22から流体圧機器23に供給される前の圧縮空気とが熱交換される。この結果、フロンによって圧縮空気は熱が奪われて冷却され、そこに含まれる水蒸気(水分)が凝縮されることにより発生したドレンは、ドレン回収器27によって回収される。更に、水蒸気が除かれて乾燥した圧縮空気は、図示しないリヒータによって所定温度まで上昇されて、流体圧機器23に供給される。
Next, the operation of the
The chlorofluorocarbon gas compressed by the
熱交換器25における熱交換負荷が変動すると、その変動に伴って圧力センサ31によって検出されるフロンの圧力も変動する。すなわち、流体圧機器23に供給される圧縮空気量が少なくなったり、外気温度が低くなったりすると、熱交換器25における熱交換負荷が低くなるのに伴い、圧力センサ31によって検出されるフロンの圧力値も低くなる。すると、制御コンピュータ32は、フロンの圧力低下に応じてファンモータ16cの回転数を小さくし、凝縮器16による冷媒の凝縮能力を低下させる。圧力センサ31によって検出されるフロンの圧力値が所定値以下になれば、制御コンピュータ32はファンモータ16cの駆動を停止させ、送風ファン16bを回転させないようにする。
When the heat exchange load in the
ファンモータ16cが停止した状態にあって、圧力センサ31によって検出されるフロンの圧力値が更に低くなれば、制御コンピュータ32は、電磁弁30を開き、圧縮機15から送られる高温・高圧なるフロンガスを凝縮器16に流通させることなく、キャピラリチューブ18の上流側にバイパスさせる。所定時間が経過した後、フロンの圧力値が下げ止まり、再び所定の圧力値に上昇すると、制御コンピュータ32は電磁弁30を閉じてバイパス回路29にフロンが流通しないようにする。
When the
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)熱交換器25における熱交換負荷が小さいときにおいて、凝縮器16の送風ファン16bの回転が停止した状態にもかかわらず、熱交換器25の下流側におけるフロンの圧力が低下した場合、バイパス回路29が開かれて、凝縮器16へのフロン流入量を少なくすることで、熱交換器25の冷却能力を低減することができる。そのため、熱交換器25内において発生するドレンが凍結するのを防止することができる。しかも、熱交換器25の冷却能力を低減することができるため、熱交換器25内においてフロンが熱を奪いきれずに液状のフロンのまま熱交換器25から排出されにくくなる。そのため、気液分離器26が設けられているものの、その気液分離能力を超えて圧縮機15に液状のフロンが戻ることはない。従って、本来ガス状のフロンを圧縮すべきはずの圧縮機15が液状のフロンを圧縮することがないので、圧縮機15が破損するのを防止できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the heat exchange load in the
(2)バイパス回路29の下流端は、冷媒回路12上における凝縮器16とキャピラリチューブ18との間に接続されている。これにより、圧縮機15から圧送される高温・フロンが熱交換器25の近傍で供給されることがないため、熱交換器25の冷却能力が極端に低下するのを防止でき、熱交換器25の冷却能力の調節が行いやすくなる。従って、安定した露点性能でもって圧縮空気を冷却することができる。
(2) The downstream end of the
(3)熱交換器25よりも下流側を流れるフロンの圧力に基づいて、電磁弁30の開閉が制御される。そのため、熱交換負荷に比例するフロンの圧力に基づいて熱交換器25の冷却能力を上げたり下げたりすることができるため、熱交換器25における露点温度を、きめ細かくかつ高い精度でもって制御することができる。
(3) The opening and closing of the
(4)例えば、被冷却回路21において熱交換器25の上流側と下流側とにそれぞれ温度センサを設け、それら2つの温度センサによって検出される温度差に基づいて熱交換器25の冷却能力を調節することと比べて、本実施形態では圧力センサ31の数を1つにすることができる。従って、部品点数を少なくすることができるため、冷凍式エアドライヤ10の低コスト化と簡素化を図ることができる。
(4) For example, in the cooled
(別の実施形態)
本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・冷媒回路12において熱交換器25の下流側に位置する箇所に、フロンの温度を検出する温度検出手段としての温度センサを圧力センサ31の代わりに設けてもよい。この構成とした場合には、モータ制御手段としての制御コンピュータ32は、温度センサにより検出されるフロンの温度に基づいて、凝縮器16の送風ファン16bを回転させるファンモータ16cの駆動を制御する。すなわち、フロンの温度が低くなると送風ファン16bの回転数を小さくし、フロンの温度が高くなるとファンモータ16cの回転数を大きくする。
(Another embodiment)
The embodiment of the present invention may be modified as follows.
A temperature sensor as temperature detecting means for detecting the temperature of the chlorofluorocarbon may be provided in place of the
・前記温度センサにより検出されるフロンの温度に基づいて、電磁弁30の開閉を制御してよい。この場合には、送風ファン16bの回転数が所定値以下となっているにもかかわらず、フロンの温度が所定値よりも小さいとき、制御コンピュータ32は電磁弁30を開くように制御する。フロンの温度が所定値よりも大きいとき、制御コンピュータ32は電磁弁30を閉じるように制御する。
The opening / closing of the
・前記実施形態では、フロンの圧力が所定値以下になると、制御コンピュータ32によってファンモータ16cの駆動を停止させていたが停止させるのではなく、極めて低い回転数で回転させるようにしてもよい。
In the above embodiment, when the pressure of the chlorofluorocarbon becomes a predetermined value or less, the drive of the
・前記実施形態では、送風ファン16bのファンモータ16cの回転数が最小、つまり送風ファン16bが停止してから一定時間経過した後に、フロンの圧力が低下していないことを条件として電磁弁30を開くように制御した。この制御方法以外に、ファンモータ16cを停止させると同時に電磁弁30を開いてもよい。或いは、ファンモータ16cの回転数が所定値よりも以下となってから、一定時間経過した後に、フロンの圧力が低下していないことを条件として電磁弁30を開くように制御してもよい。
In the above-described embodiment, the
・前記実施形態では、電磁弁30をオン・オフすることで開閉するようにしたが、制御コンピュータ32からの電気的信号によってバイパス回路29を流れるフロンの流量を調節することが可能な電磁弁に変更してもよい。
In the above embodiment, the
・前記実施形態では、電磁弁30を電気的に開閉するように構成したが、電磁弁30の代わりに手動で開閉するバイパス弁に変更してもよい。
・前記実施形態では、冷凍式ドライヤの流体冷却装置11に具体化したが、例えば工作機械でワークを加工する時に使用されるクーラントを冷却するための流体冷却装置など、任意の用途に変更することが可能である。
In the above embodiment, the
-In the said embodiment, although it actualized to the
・冷媒としてフロンの代わりに、エア、水、ブライン(不凍液)或いはアンモニアなどに変更してもよい。
・冷凍圧縮機の能力制御(例えばインバータ)を使用することによりきめ細やかで高精度な冷却能力を得ることができる。
-Instead of Freon, the refrigerant may be changed to air, water, brine (antifreeze) or ammonia.
-By using the capacity control of the refrigeration compressor (for example, an inverter), it is possible to obtain a fine and precise cooling capacity.
・前記実施形態では、送風ファン16bをファンモータ16cで回転させる空冷式の凝縮器16を用いた流体冷却装置11について具体化したが、水冷式の凝縮器16を用いた流体冷却装置11に変更してもよい。すなわち、図2に示すように、凝縮器16に冷却水が流れる冷水路41を設け、冷水路41を流れる冷却水と、冷媒回路12を流れるフロンとの間で熱交換することで、冷却管16aに流れる高温・高圧のフロンを冷却する。この場合には、冷水路41に、ファンモータ16cの代わりとなる冷却水量調節弁(制御弁)42を設ける。そして、制御コンピュータ32は、熱交換器25の下流側を流れるフロンの圧力変動に応じて冷却水量調節弁42の開度を制御するようになっており、フロンの圧力が低くなると冷却水量調節弁42の開度を小さくし、フロンの圧力が高くなると冷却水量調節弁42の開度を大きくする。更に、制御コンピュータ32は、フロンの圧力が所定値以下になると、冷却水量調節弁42を完全に閉じる。
In the above embodiment, the
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。
[1] 冷媒が循環される冷媒回路上に設けられ、前記冷媒を圧縮する冷媒圧縮手段と、前記冷媒圧縮手段により圧縮された冷媒を、ファンモータを駆動源として回転する送風ファンで冷却させて凝縮する冷媒凝縮手段と、前記冷媒凝縮手段によって凝縮された冷媒を膨張させる冷媒膨張手段と、前記冷媒回路とは別経路なる被冷却回路に流れる被冷却流体と前記冷媒膨張手段により膨張された冷媒との間で熱交換する熱交換器と、前記冷媒回路上において熱交換器よりも下流側を流れる冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出される冷媒の温度に基づいて、前記膨張手段に設けられたファンモータの駆動を制御するモータ制御手段とを備えた流体冷却装置において、前記冷媒圧縮手段を通過した冷媒を、前記冷媒凝縮手段を回避するように冷媒膨張手段に導入するバイパス回路と、前記バイパス回路上に設けられ、同バイパス回路を開閉するバイパス弁とを備えたことを特徴とする流体冷却装置。この構成によれば、熱交換負荷や外気温度が急激に低くなっても、熱交換器内で凍結が発生するのを防止することができる。
Next, in addition to the technical idea described in the claims, the technical idea grasped by the above-described embodiment will be described below.
[1] A refrigerant compression unit that is provided on a refrigerant circuit in which the refrigerant is circulated and compresses the refrigerant, and the refrigerant compressed by the refrigerant compression unit is cooled by a blower fan that rotates using a fan motor as a drive source. Refrigerant condensing means for condensing, refrigerant expanding means for expanding the refrigerant condensed by the refrigerant condensing means, fluid to be cooled flowing in a circuit to be cooled which is a different path from the refrigerant circuit, and refrigerant expanded by the refrigerant expanding means A heat exchanger that exchanges heat with the heat exchanger, a temperature detector that detects a temperature of the refrigerant that flows on the downstream side of the heat exchanger on the refrigerant circuit, and a temperature of the refrigerant that is detected by the temperature detector And a motor control unit that controls driving of a fan motor provided in the expansion unit, and the refrigerant that has passed through the refrigerant compression unit is used as the refrigerant. A fluid cooling apparatus comprising: a bypass circuit that is introduced into the refrigerant expansion means so as to avoid the condensing means; and a bypass valve that is provided on the bypass circuit and opens and closes the bypass circuit. According to this configuration, it is possible to prevent freezing from occurring in the heat exchanger even when the heat exchange load or the outside air temperature rapidly decreases.
[2] 前記[1]において、前記温度検出手段により検出される冷媒の温度に基づいて、前記バイパス弁の開閉を電気的に制御する弁制御手段を備えた流体冷却装置。この構成にすれば、熱交換器での露点温度を高精度に制御することができる。 [2] A fluid cooling device including valve control means for electrically controlling opening and closing of the bypass valve based on the refrigerant temperature detected by the temperature detection means in [1]. With this configuration, the dew point temperature in the heat exchanger can be controlled with high accuracy.
[3] 前記[2]において、前記弁制御手段は、圧力検出手段により検出される冷媒の圧力が所定値よりも低く、かつファンモータの駆動が停止していることを条件として前記バイパスを開く流体冷却装置。この構成にすれば、モータ制御手段及び弁制御手段にかかる負荷を軽減することができる。 [3] In the above [2], the valve control means opens the bypass on the condition that the refrigerant pressure detected by the pressure detection means is lower than a predetermined value and the driving of the fan motor is stopped. Fluid cooling device. With this configuration, the load on the motor control means and the valve control means can be reduced.
[4] 冷媒が循環される冷媒回路上に設けられ、前記冷媒を圧縮する冷媒圧縮手段と、前記冷媒回路上において冷媒圧縮手段よりも下流側に設けられ、前記冷媒圧縮手段により圧縮された冷媒を、ファンモータを駆動源として回転する送風ファンで冷却させて凝縮する冷媒凝縮手段と、前記冷媒回路上において冷媒凝縮手段よりも下流側に設けられ、冷媒凝縮手段によって凝縮された冷媒を膨張させる冷媒膨張手段と、前記冷媒回路上において冷媒膨張手段よりも下流側に設けられ、冷媒回路とは別経路なる被冷却回路に流れる被冷却流体と前記冷媒膨張手段により膨張された冷媒との間で熱交換する熱交換器と、前記冷媒回路上において熱交換器よりも下流側を流れる冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される冷媒の圧力に基づいて、前記膨張手段に設けられたファンモータの駆動を制御するモータ制御手段とを備えた流体冷却装置において、前記冷媒圧縮手段を通過した冷媒を、前記冷媒凝縮手段を回避するように冷媒膨張手段に導入するバイパス回路を設け、このバイパス回路の上流端を前記冷媒回路における冷媒圧縮手段と冷媒凝縮手段との間に位置する箇所に接続するとともに、同バイパス回路の下流端を前記冷媒回路における冷媒凝縮手段と冷媒膨張手段との間に位置する箇所に接続し、前記バイパス回路上に、同バイパス回路を開閉するバイパス弁を設けた流体冷却装置。この構成にすれば、熱交換器における熱交換負荷が小さいときに、熱交換器内で凍結が発生するのを防止することができる。 [4] Refrigerant compression means for compressing the refrigerant provided on the refrigerant circuit through which the refrigerant is circulated, and refrigerant compressed on the refrigerant circuit downstream of the refrigerant compression means and compressed by the refrigerant compression means And a refrigerant condensing unit that cools and condenses by a blower fan that rotates using a fan motor as a driving source, and is provided downstream of the refrigerant condensing unit on the refrigerant circuit, and expands the refrigerant condensed by the refrigerant condensing unit A refrigerant expansion means; and a refrigerant that is provided on the downstream side of the refrigerant expansion means on the refrigerant circuit and that flows to a cooled circuit that is a different path from the refrigerant circuit, and a refrigerant expanded by the refrigerant expansion means. A heat exchanger for exchanging heat, pressure detection means for detecting the pressure of refrigerant flowing downstream from the heat exchanger on the refrigerant circuit, and detection by the pressure detection means And a motor control means for controlling the drive of a fan motor provided in the expansion means based on the pressure of the refrigerant to be avoided. The refrigerant that has passed through the refrigerant compression means is avoided from the refrigerant condensation means. And providing a bypass circuit to be introduced into the refrigerant expansion means, and connecting the upstream end of the bypass circuit to a location located between the refrigerant compression means and the refrigerant condensation means in the refrigerant circuit, and the downstream end of the bypass circuit. Is connected to a location located between the refrigerant condensing means and the refrigerant expanding means in the refrigerant circuit, and a fluid cooling device is provided on the bypass circuit with a bypass valve for opening and closing the bypass circuit. With this configuration, it is possible to prevent freezing in the heat exchanger when the heat exchange load in the heat exchanger is small.
11…流体冷却装置、12…冷媒回路、15…圧縮機(冷媒圧縮手段)、16…凝縮器(冷媒凝縮手段)、16b…送風ファン、16c…ファンモータ、18…キャピラリチューブ(冷媒膨張手段)、21…被冷却回路、25…熱交換器、29…バイパス回路、30…電磁弁(バイパス弁)、31…圧力センサ(圧力検出手段)、32…制御コンピュータ(モータ制御手段、弁制御手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷媒圧縮手段により圧縮された冷媒を、ファンモータの駆動により回転する送風ファンで冷却させて凝縮する冷媒凝縮手段と、
前記冷媒凝縮手段によって凝縮された冷媒を膨張させる冷媒膨張手段と、
前記冷媒回路とは別経路なる被冷却回路に流れる被冷却流体と前記冷媒膨張手段によって膨張された冷媒との間で熱交換する熱交換器と、
前記冷媒回路上において熱交換器よりも下流側を流れる冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出される冷媒の圧力に基づいて、前記冷媒膨張手段に設けられたファンモータの駆動を制御するモータ制御手段と
を備えた流体冷却装置において、
前記冷媒圧縮手段を通過した冷媒を、前記冷媒凝縮手段を回避するように冷媒膨張手段に導入するバイパス回路と、
前記バイパス回路上に設けられ、同バイパス回路を開閉するバイパス弁とを備えたことを特徴とする流体冷却装置。 Refrigerant compression means for compressing the refrigerant circulated in the refrigerant circuit;
Refrigerant condensing means for cooling and condensing the refrigerant compressed by the refrigerant compressing means with a blower fan that rotates by driving a fan motor;
Refrigerant expansion means for expanding the refrigerant condensed by the refrigerant condensation means;
A heat exchanger for exchanging heat between a fluid to be cooled flowing in a circuit to be cooled that is separate from the refrigerant circuit and the refrigerant expanded by the refrigerant expansion means;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the refrigerant flowing on the downstream side of the heat exchanger on the refrigerant circuit;
A fluid cooling device comprising: motor control means for controlling drive of a fan motor provided in the refrigerant expansion means based on the refrigerant pressure detected by the pressure detection means;
A bypass circuit for introducing the refrigerant that has passed through the refrigerant compression means into the refrigerant expansion means so as to avoid the refrigerant condensation means;
A fluid cooling apparatus, comprising: a bypass valve provided on the bypass circuit and opening and closing the bypass circuit.
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