JP4084915B2 - 冷凍システム - Google Patents
冷凍システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4084915B2 JP4084915B2 JP2000041285A JP2000041285A JP4084915B2 JP 4084915 B2 JP4084915 B2 JP 4084915B2 JP 2000041285 A JP2000041285 A JP 2000041285A JP 2000041285 A JP2000041285 A JP 2000041285A JP 4084915 B2 JP4084915 B2 JP 4084915B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- pipe
- liquid pump
- refrigeration system
- pressure
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は環境試験装置における試験室等の被空調室の空気調和用に好適な冷凍システムに関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】
環境試験室内の温度を変化させて各種のテストを行う環境試験装置においては、冷凍システムと適宜のヒータとで試験室内を所要の温度に冷却あるいは加温する構成となっている。
【0003】
例えば試験室内が45℃程度の高温に加温され、かつ試験室内を高湿度に保つような試験を行う場合には、冷凍システムによる冷却運転は停止するが、冷凍システムの蒸発器内に低温の冷媒が残っていると、蒸発器の表面で試験室内の水分が結露し、試験室内の空気が除湿されて高湿度を維持できなくなってしまうので、蒸発器内における冷媒蒸発温度を試験室内温度に近い例えば42℃程度まで上昇させる高温運転を行っている。
【0004】
従来の冷凍システムにおいて冷媒蒸発温度を上昇させるには、冷媒の凝縮圧力を大ならしめているが、凝縮圧力を高くするには圧縮機動力を大とせねばならず、ランニングコストが嵩むという問題がある。
【0005】
また、冷凍システム全体の設計圧力が凝縮圧力に十分対応できるものでなければならず、しかも凝縮圧力を上昇させるには凝縮器における冷却水との熱交換を停止する必要があり、高温運転時に凝縮器への冷却水の供給を停止するための冷却水バイパス機構も設けなければならないので、装置コストも大幅に嵩むという問題がある。
【0006】
さらに近年、冷凍システムに使用される冷媒自体も凝縮圧力の高い代替冷媒が採用されるようになっており、例えば従来から使用されているR22の凝縮圧力が40℃で1.44MPa、50℃で1.86MPaであるのに対し、代替冷媒のひとつであるR507Aの凝縮圧力は40℃で1.88MPa、50℃で2.38MPaであり、さらに前記圧縮機動力や設計圧力を大ならしめねばならず、よりランニングコストおよび装置コストが嵩む原因となっている。
【0007】
【目的】
本発明の目的とするところは、凝縮圧力を大ならしめる必要がなく、圧縮機動力が小でランニングコストの低減を期すことができ、しかも冷媒経路の一部を高耐圧設計のものとすれば事が足りて装置コストを低減できる冷凍システムを提供することにある。
【0008】
【本発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明に係る冷凍システムは、圧縮機の吐出口から被空調室内の蒸発器の入口に到る冷媒往管に凝縮器および膨張弁が設けられ、前記蒸発器の出口から前記圧縮機の吸入口に到る冷媒復管に蒸発圧力調整弁を有する冷凍システムにおいて、前記冷媒往管の凝縮器と膨張弁との間に、冷媒液ポンプを設け、また、冷媒往管の途中における前記凝縮器と冷媒液ポンプとの間に一端を接続したバイパス管の他端を冷媒往管の途中における前記冷媒液ポンプと膨張弁との間に接続して同バイパス管の途中に開閉弁を設け、冷却運転の際には前記開閉弁が開かれるとともに冷媒液ポンプが停止されているが、前記被空調室内を高温に保つ高温運転の際には前記開閉弁が閉ざされるとともに冷媒液ポンプが駆動され、前記凝縮器における冷媒の凝縮圧力を前記蒸発器における冷媒の蒸発圧力よりも小となるようにした構成のものとしてある。
【0009】
【実施例】
以下、本発明に係る冷凍システムの実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
圧縮機1の吐出口に一端が接続された冷媒往管2の他端は、油分離器3、凝縮器4、受液器5および膨張弁6を経て被空調室たる試験室7内に設けた空調器8内の蒸発器9に接続されている。
同蒸発器9に一端が接続された冷媒復管10の他端は、蒸発圧力調整弁11を介して前記圧縮機1の吸入口に接続されている。
【0010】
しかして、本発明に係る冷凍システムは前記冷媒往管2における受液器5と膨張弁6との間に冷媒液ポンプ12を設けてあり、また、同ポンプ12の入口側と同出口側の冷媒往管2にはバイパス管13の入口と出口をそれぞれ接続してあって、同バイパス管13の途中に開閉弁14を設けてある。
【0011】
前記冷媒液ポンプ12は冷凍システムが冷却運転を行っている間は停止しており、この際、バイパス管13の開閉弁14が開かれ、受液器5からの冷媒はバイパス管13を迂回して膨張弁6へ送られるが、試験室7内を高温に保つ高温運転の際には冷媒液ポンプ12が駆動されるとともに前記バイパス管13の開閉弁14が閉ざされて、受液器5からの冷媒は冷媒液ポンプ12により加圧されて膨張弁6へ送られる。
【0012】
前記凝縮器4と受液器5はキャビテーション防止のために冷媒液ポンプ12よりも高い位置に設けるか、あるいは受液器5と冷媒液ポンプ12との間に過冷却器を設ける。
なお、図中の符号15は送風機、16a、16bはガス戻し管、17は逆止弁を示している。
【0013】
次ぎに上述のように構成した本発明に係る冷凍システムの作用を説明する。
冷却運転時には、前記バイパス管13の開閉弁14が開かれ、圧縮機1からの冷媒が冷媒往管2により油分離器3、凝縮器4、受液器5からバイパス管13へ流れ、膨張弁6を経て蒸発器9内に流入し、送風機15により空調器8内を流過する室内空気と熱交換する。そして蒸発器9からの冷媒は、冷媒往管10により、蒸発圧力調整弁11を経て圧縮機1へ戻される。
【0014】
高温運転時には、図示省略のヒータ等により試験室内の空気を加温するとともに、冷凍システムにおいては前記バイパス管13の開閉弁14が閉ざされるとともに冷媒液ポンプ12が駆動される。
【0015】
冷媒液ポンプ12の駆動により膨張弁6の入口側における冷媒圧力が凝縮圧力から上昇し、蒸発器9内における冷媒の蒸発圧力も凝縮圧力を超える値まで上昇し、蒸発器内における冷媒の蒸発温度が試験室内の温度近くに保たれる。
蒸発器9からの冷媒は蒸発圧力調整弁11により減圧されて圧縮機1へ戻される。
【0016】
次ぎに、冷媒にR22を使用し、試験室7内の温度を例えば45℃に保つ高温運転を行う際の具体例に基づいて本発明に係る冷凍システムの作用をより詳細に説明する。
試験室7内を45℃に保つ場合、蒸発器9表面における除湿作用を防止するには蒸発器内における冷媒の蒸発温度を42℃程度まで上昇させる必要があり、この場合、膨張弁6の入口における冷媒圧力を冷媒凝縮温度が50℃程度になる圧力まで上昇させなければならない。
【0017】
図2は上述した高温運転時の冷凍システムにおける冷媒のモリエル線図を示し、aは圧縮機1入口、bは同出口、cは冷媒液ポンプ12入口、dは膨張弁6入口、eは蒸発器9入口、fは蒸発圧力調整弁11入口の各冷媒状態を示している。
同図において、ab間の圧力差ΔP1 は圧縮機1による昇圧、cd間の圧力差ΔP2 は冷媒液ポンプ12による昇圧であり、圧縮機1においては凝縮温度40℃の圧力(R22では1.44MPa)までの昇圧で事が足りる。
【0018】
図3は本発明の冷凍システムとの比較のために示す従来のものの冷媒のモリエル線図を示し、a’は圧縮機入口、b’は同出口、d’は膨張弁6入口、e’は蒸発器9入口、f’は蒸発圧力調整弁11入口の各冷媒状態を示している。
同図において、a’b’間の圧力差ΔPは全て圧縮機による昇圧であり、したがって圧縮機においては凝縮温度50℃の圧力(R22では1.86MPa)までの昇圧が必要である。
【0019】
これら図2、3から明らかなように、本発明に係る冷凍システムにおける圧縮機動力は従来のものに比して格段に小なるものとすることができ、しかも圧縮機から冷媒液ポンプ入口までの冷媒経路を高耐圧力のものとする必要がないことがわかる。
【0020】
次ぎに、本発明に係る冷凍システムにおける必要動力について、次表1に示す具体的数値に基づいて説明する。なお、次表1の数値は現在実用に供されている或る冷凍機の能力表から抜粋したものであり、使用冷媒はR22、吸入ガス温度は5℃である。
【0021】
【表1】
【0022】
まず、冷媒循環量はR22の40℃凝縮時、42℃蒸発時における各エンタルピが112.77kcal/kg 、152.19kcal/kg であるから、
となる。
したがって、冷媒液ポンプの動力は、R22の40℃液における比重量が1132kg/m3 であるから、冷媒液ポンプの効率を0.5とすると
である。
【0023】
また、40℃における冷却能力は表1から379.5(JRT) であるが、膨張弁入口における実際の凝縮温度は50℃であるから冷却能力は50℃における冷却能力である337.6(JRT) であればよく、軸動力を冷却能力に対して単純比例するものと仮定すると、
となり、
動力合計=263.6+6.5=270.1(BKw)
である。
【0024】
また、従来の冷凍システムにおいては圧縮機によって凝縮温度50℃まで昇圧するので、圧縮機動力は表1から365.8(BKw) である。
したがって、本発明の冷凍システムによる動力合計270.1(BKw) は従来のものに比して約26%の動力低減を達成することができる。
【0025】
【発明の効果】
本発明に係る冷凍システムは、被空調室内を高温に保つ高温運転時には圧縮機における加圧により凝縮器内で液化した冷媒をさらに冷媒液ポンプで加圧して膨張弁へ送るので、凝縮器における冷媒の凝縮圧力は蒸発器内における冷媒の蒸発圧力より小でさほど上昇させる必要がない。
【0026】
したがって、圧縮機動力を増大させる必要がなくてランニングコストの低減を期すことができ、また、冷媒液ポンプから膨張弁に至るまでの冷媒経路だけを高圧に耐え得る設計のものとすれば他の冷媒経路は通常の設計圧力で事が足り、さらに凝縮器への冷却水経路を切り替えて凝縮圧力を上昇させるような特別な構成は不要であって、装置コストの低減を期すことができる。
【0027】
また、従来から使用されている冷媒に比して凝縮圧力の高いものが多い代替冷媒を採用する場合においても、冷凍システム全体を高耐圧のものとする必要がないとともに圧縮機動力も大ならしめる必要がなく、装置コストおよびランニングコストを増大させることなく代替冷媒を採用することができるというメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る冷凍システムの実施例を示す構成図。
【図2】本発明に係る冷凍システムの高温運転時における冷媒のモリエル線図。
【図3】従来の冷凍システムの高温運転時における冷媒のモリエル線図。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 冷媒往管
3 油分離器 4 凝縮器
5 受液器 6 膨張弁
7 試験室 8 空調器
9 蒸発器 10 冷媒復管
11 蒸発圧力調整弁 12 冷媒液ポンプ
13 バイパス管 14 開閉弁
15 送風機 16a、16b ガス戻し管
17 逆止弁
Claims (1)
- 圧縮機の吐出口から被空調室内の蒸発器の入口に到る冷媒往管に凝縮器および膨張弁が設けられ、前記蒸発器の出口から前記圧縮機の吸入口に到る冷媒復管に蒸発圧力調整弁を有する冷凍システムにおいて、前記冷媒往管の凝縮器と膨張弁との間に、冷媒液ポンプを設け、また、冷媒往管の途中における前記凝縮器と冷媒液ポンプとの間に一端を接続したバイパス管の他端を冷媒往管の途中における前記冷媒液ポンプと膨張弁との間に接続して同バイパス管の途中に開閉弁を設け、冷却運転の際には前記開閉弁が開かれるとともに冷媒液ポンプが停止されているが、前記被空調室内を高温に保つ高温運転の際には前記開閉弁が閉ざされるとともに冷媒液ポンプが駆動され、前記凝縮器における冷媒の凝縮圧力を前記蒸発器における冷媒の蒸発圧力よりも小となるように構成してなる冷凍システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041285A JP4084915B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 冷凍システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041285A JP4084915B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 冷凍システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001235237A JP2001235237A (ja) | 2001-08-31 |
JP4084915B2 true JP4084915B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=18564545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000041285A Expired - Lifetime JP4084915B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 冷凍システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4084915B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102618118B1 (ko) * | 2023-04-11 | 2023-12-27 | (주)하이세이브아시아 | 냉동시스템의 냉매를 증압 순환시키는 냉매액 펌프의 흡입측에 낮은 온도의 냉매를 공급 순환시키기 위한 액상냉매 순환방법 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007155315A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-06-21 | Toyo Eng Works Ltd | 自然冷媒冷却システム |
JP4583290B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2010-11-17 | 株式会社大気社 | 空調システム |
JP5445472B2 (ja) * | 2011-01-13 | 2014-03-19 | 株式会社東洋製作所 | 冷凍システム |
CN107677154A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-02-09 | 大冶斯瑞尔换热器有限公司 | 一种用于高性能计算机的相变换热器 |
CN112197373B (zh) * | 2020-08-31 | 2021-11-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 机房空调机组及其控制方法 |
CN112682910B (zh) * | 2020-12-08 | 2021-11-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种切换双动力冷却系统的运行模式的方法及系统 |
CN116951800B (zh) * | 2023-09-15 | 2024-01-02 | 广东美的暖通设备有限公司 | 控制方法、控制装置、双循环制冷系统及存储介质 |
-
2000
- 2000-02-18 JP JP2000041285A patent/JP4084915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102618118B1 (ko) * | 2023-04-11 | 2023-12-27 | (주)하이세이브아시아 | 냉동시스템의 냉매를 증압 순환시키는 냉매액 펌프의 흡입측에 낮은 온도의 냉매를 공급 순환시키기 위한 액상냉매 순환방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001235237A (ja) | 2001-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3925545B2 (ja) | 冷凍装置 | |
KR101355689B1 (ko) | 공기 조화 장치 및 그 어큐뮬레이터 | |
WO2006028218A1 (ja) | 冷凍装置 | |
US7353664B2 (en) | Heat pump and compressor discharge pressure controlling apparatus for the same | |
JP5375919B2 (ja) | ヒートポンプ | |
WO2008032558A1 (en) | Refrigeration device | |
JP4317793B2 (ja) | 冷却システム | |
JP6057871B2 (ja) | ヒートポンプシステム、及び、ヒートポンプ式給湯器 | |
WO2007102345A1 (ja) | 冷凍装置 | |
JP4084915B2 (ja) | 冷凍システム | |
KR100761285B1 (ko) | 공기조화기 | |
JP2001296068A (ja) | 蓄熱式冷凍装置 | |
JP5163161B2 (ja) | 暖房用補助ユニットおよび空気調和装置 | |
KR100528292B1 (ko) | 히트펌프식 공기조화기 | |
JP6926460B2 (ja) | 冷凍装置 | |
US20220252317A1 (en) | A heat pump | |
KR100963433B1 (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
KR100626756B1 (ko) | 히트펌프 공기조화기 | |
KR100643689B1 (ko) | 히트 펌프 공기조화기 | |
JP4779609B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JPH04263742A (ja) | 冷凍装置 | |
JP2005326131A (ja) | 液冷媒加圧装置 | |
KR20060039349A (ko) | 히트펌프 공기조화기 | |
JP2002333219A (ja) | 冷却装置 | |
KR100985629B1 (ko) | 가스히트펌프 시스템의 냉각수 열교환장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041222 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070814 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4084915 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140222 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |