JP3560497B2 - 冷凍用圧縮機の試験装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス冷媒流量計法による冷凍用圧縮機の試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ルームエアコンや冷蔵庫などに使用される冷凍用圧縮機の試験方法はＪＩＳ Ｂ ８６０６に各種のものが列記されているが、小型冷凍機には向かないと考えれられていたガス冷媒流量計法によるものは開発されず、蒸発器熱量計法の中の二次冷媒熱量計法による試験装置が主として用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の二次冷媒熱量計法の試験装置では二次冷媒として入手が容易であったフロンガスが使用されてきたが、最近はオゾン層の破壊防止などのフロンガス規制により使用が困難となる最大の問題点があり、又この方法では冷凍能力に対応するのに電気ヒーターで熱バランスさせて冷凍能力を算出し、安定化制御も含めて電力消費量が大きい問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点を解消し、フロンガスを使用せず、省エネルギーで、小型の冷凍機に適したガス冷媒流量計法による高精度な冷凍用圧縮機の試験装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成すべく、サイクル内を流れる供試圧縮機からの吐出ガス冷媒流量を測定し該圧縮機の冷凍能力を試験する方式の試験装置において、ガス流量計に、該ガス流量計の絞り機構の上下流の圧力差を検知する差圧センサーの周辺温度を該絞り機構の上流側のガス冷媒温度と同じ温度に制御する温度制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態を図面により説明する。
【０００７】
図１において、１は本発明の１実施の形態である冷凍用圧縮機の試験装置を示し、その冷凍試験サイクルにおいてＪＩＳ Ｂ ８６０６のガス冷媒流量計法では圧縮機の吸込み側又は吐出し側のどちらかにガス流量計を設けるが本発明では吐出し側のガス流量による試験方法に則っている。
【０００８】
該試験装置１においては、供試用圧縮機２の吸込み側と吐出し側の所定位置に同一個所での測定のための圧力／温度計３が各々設けられ、該圧縮機２の吐出口２ａより吸入口２ｂに接続されている冷凍サイクル管路１０に、油分離器４とガス温度を検出する第１温度センサー５と、絞り機構１３と差圧センサー１４よりなるガス流量計６と、凝縮器７と、受液器８と、第１流量調節弁１０ａと、ガス冷却器９が順次介在され、又前記凝縮器７の上流側の前記冷凍サイクル管路１０から分岐して前記ガス冷却器９に至るバイパス管路１１に第２流量調節弁１１ａが介在されていると共に前記圧縮機２の吸入側の前記冷凍サイクル管路１０と前記油分離器４との間に分岐接続されているオイル戻り管路１２に第３流量調節弁１２ａが介在されている。
【０００９】
本発明の特徴は前記ガス流量計６にあり、該ガス流量計６は小口径管の絞り機構１３とその上下流の圧力差により流量を計測するための周囲温度が制御された差圧センサー１４よりなる。
【００１０】
図２において、絞り機構１３は管径Ｄを有する管１３ａとノズル径ｄとノズル長Ｌを有するノズル１３ｂよりなり、ガス流量計測のためのＪＩＳ Ｚ ８７６２に記載の絞り機構ではポンプ用に管径Ｄが５０ｍｍ〜１２００ｍｍ迄のものが示されているが、圧縮機用にはあまりにも太すぎて小型の冷凍機の能力に適さないので、その小能力に見合う小口径管による絞り機構を得るために数多くの実験を行い、その結果低レイノルズ数の管径Ｄが４ｍｍ〜１２ｍｍ、ノズル径ｄが２ｍｍ〜８．４ｍｍ、ノズル長Ｌが４ｍｍ〜２３ｍｍの数種類の組合せによる家庭で使用されるエアコン用、ルームエアコン用、冷蔵庫用、小型冷蔵庫用などに適した小口径管の絞り機構１３を得ることができた。
【００１１】
この絞り機構１３を前述の小口径管にすることにより小流量の計測を高精度に測定することができる。
【００１２】
又、前記差圧センサー１４は前記ノズル１３ｂの上下流の管１３ａ内に各々連通する小室１３ｃ、１３ｄの差圧を測定する。
【００１３】
この差圧センサー１４の測定値は温度により変動するので、正確な測定値を得るために該差圧センサー１４の周囲温度を温度制御手段１５により前記ガス冷媒温度と同じにする必要があり、そこで恒温ボックス１５ｅ内に該差圧センサー１４を設けると共に該ボックス１５ｅ内に、該ボックス１５ｅ内の温度検出のための第２温度センサー１５ａと加熱或いは加冷する例えばペルチェ素子からなる加冷熱器１５ｂとを設け、これら第２温度センサー１５ａと加冷熱器１５ｂとを制御器１５ｃに接続すると共に、該制御器１５ｂと前記流量計６の上流側の前記第１温度センサー５との間を点線で示す信号線１５ｄで接続し、該制御器１５ｃで温度制御した。
【００１４】
これらからなる温度制御手段１５によりガス冷媒温度と差圧センサー１４の周囲温度が同じになり該差圧センサー１４の温度誤差のない正確な測定値を得ることができる。
【００１５】
次に本発明の１実施の形態である冷凍用圧縮機の試験装置１の使用方法を図面により説明する。
【００１６】
先ず、供試圧縮機２は通常の運転に必要な付属装置を全て取付け、定められた冷媒と潤滑油を封入して準備作業が終了する。
【００１７】
次に、供試圧縮機２を作動させると、該供試圧縮機２の吐出口２ａより少量のオイルを含む吐出ガスが油分離器４に入り、ガス冷媒と潤滑油とに分離され、ガス冷媒は過熱状態でガス流量計６を通過して流量測定され、更にガス冷媒の約１／５が凝縮器７に分流し、該凝縮器７は冷却水が外側を流れるコイル状の２重管７ａで形成され、過熱されたガス冷媒は該２重管７ａの冷却水に熱を放出し液化して受液器８に入り、又残りの約４／５のガス冷媒はバイパス管路１１に分流して第２流量調節弁１１ａを介してガス冷却器９に入り、前記受液器８に溜った液化した冷媒を第１流量調節弁１０ａで流量調節して減圧されている該ガス冷却器９内に噴射し、ガス冷却器９内において前記残りの約４／５の過熱ガスは冷却され、所定温度に下がった合流したガス冷媒は前記供試圧縮機２の吸入口２ｂに吸入されて一連の試験サイクルを形成する。
【００１８】
尚、油分離器４で分離された潤滑油はオイル戻り管路１２により再び吸入口２ｂより供試圧縮機２内に戻る。
【００１９】
上記の試験サイクルにおいて本発明のガス流量計６は、周囲温度をガス冷媒温度と同じ温度に制御された差圧センサーにより温度誤差のない正確な測定を行うことができ、又小口径管の絞り機構により小流量の測定を高精度に行うことができる。
【００２０】
即ち、前記ガス流量計６において、第１温度センサー５の第１検出温度と第２温度センサー１５ａの第２検出温度を入力した制御器１５ｃは第２検出温度を第１検出温度に等しくなるように加冷熱器１５ｂに制御信号を出力し、該加冷熱器１５ｂからの加熱或いは冷却作用により差圧センサー１４の周囲温度をノズル１３ｂを流れるガス冷媒の温度に等しくする。
【００２１】
更に、本発明のガス冷媒流量計法による試験装置は、フロンガスを使用しないばかりでなく、冷媒の種類を選ばず、小流量の測定可能なガス流量計により冷媒の使用量が略半量の試験サイクルとなり、装置全体で消費する電力エネルギーを１／３〜１／１０に低減させることができ、又設置スペースも半分にすることができる。
【００２２】
【発明の効果】
このように本発明によると、フロンガスを使用せずガス流量計の差圧センサーの周囲温度をガス冷媒温度と同じに制御することにより温度誤差のない正確な測定を行う効果を有し、又小流量計測が行える絞り機構により試験サイクルの大巾な省エネルギーの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態の試験装置のシステム構成図である。
【図２】その主要部の説明図である。
【符号の説明】
１ 試験装置
２ 供試圧縮機
６ ガス流量計
１３ 絞り機構
１４ 差圧センサー
１５ 温度制御手段

Claims (3)

1. サイクル内を流れる供試圧縮機からの吐出ガス冷媒流量を測定し該圧縮機の冷凍能力を試験する方式の試験装置において、ガス流量計に、該ガス流量計の絞り機構の上下流の圧力差を検知する差圧センサーの周辺温度を該絞り機構の上流側のガス冷媒温度と同じ温度に制御する温度制御手段を設けたことを特徴とする冷凍用圧縮機の試験装置。
2. 前記温度制御手段は、前記差圧センサーを内部に設けた恒温ボックスと、前記絞り機構の近傍に設けた第１温度センサーと、該恒温ボックス内に設けた第２温度センサー及び加冷熱器と、該第１温度センサーの検出温度と該第２温度センサーの検出温度を入力し、これら検出温度の温度差に応じて該加冷熱器に制御信号を出力する制御器とからなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍用圧縮機の試験装置。
3. 前記絞り機構は家庭用のエアコンや冷蔵庫などの小能力圧縮機の小流量のガス冷媒流量に対応する低レイノルズ数の小口径管よりなることを特徴とする請求項１に記載の冷凍用圧縮機の試験装置。

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