JPH01139962A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機等に用いられる冷却装置に関する
。

従来の技術 従来用いられている空気調和機等の冷却装置の構成図を
第３図に示す。第３図において、１は冷却装置で、凝縮
器２と、電動膨弾弁３と、並列に配管された２個の蒸発
器４．４′と、２台の電動圧縮機５，５′とが冷媒配管
６によシ環状に連接されている。又、蒸発器４．４′の
入口部にはそれぞれ２方弁７．７′が設けられており、
電動圧縮機５の入口部、出口部にはそれぞれ２万弁８．
９が設けられている。

以上のように構成された冷却装置について、以下その動
作を説明する。

まず、蒸発器７．７′のうちどちらか１台だけを作動さ
せる場合、作動させる側の蒸発器の入口の２方弁を開放
状態とし、停止させる側の蒸発器の入口の２万弁を閉塞
状態とし、電動圧縮機６の前後の２方弁８，９も閉塞状
態となり、さらに電動圧縮機６は停止状態になると共に
電動圧縮機６′が運転状態になる。この場合、電動圧縮
機６′により圧縮された冷媒は、凝縮器２で放熱し、電
動膨張弁３で膨張、減圧され、作動している蒸発器で吸
熱を行い冷凍サイクルを形成する。

次に、蒸発器４．４′を２台とも作動させる場合、２方
弁７．７’、８．９は全て開放状態になり、電動圧縮機
６，６′は２台ともに通電され運転状態になる。

この場合、電動圧縮機６，５′により圧縮された冷媒は
、凝縮器２で放熱し、電動膨張弁３で膨張。

減圧され蒸発器４．４′で吸熱を行い冷凍サイクルを形
成する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、電動圧縮機６，５
′を用いているため、主として負荷変動に起因する機械
的振動や騒音が発生するだけでなく、電動圧縮１１！ｓ
、ｓ’を並列に配列するために配管が複雑になり２方弁
８．９が必要になる等の問題点があった。

本発明はかかる点に鑑み、機械的振動や騒音を発生せず
、しかも配管の簡単な冷却装置を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するだめに本発明の冷却装置は、凝縮
器と、膨張弁と、並列に接続された複数の蒸発器と、直
列に接続された複数の流体ポンプとを備え、前記流体ポ
ンプは冷媒配管に近接して配置した超電導コイルと、前
記冷媒配管内の超電導コイルと対応して位置する１対の
電極とこの電極に接続された直流電源により構成し、さ
らに前記流体ポンプの運転台数を制御するものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、冷媒配管内の電極間に
電流を生じさせ、さらに超電導コイルにより強磁場を発
生させることにより、ローレンツ力による冷媒の流れを
生じさせることができるため、機械的振動、騒音のない
流体ポンプを形成する。又、直列に配設した前記流体ポ
ンプの運転台数を制御することにより、冷媒に作用する
ローレンツ力の総仕事量を段階的に変化せしめ、電動膨
張弁の開度調節により、冷媒に作用するローレンツ力の
総仕事量の変化を冷媒流量の変化に変換する。

実施例 以下、本発明の冷却装置について図面を参照しながら説
明する。尚、説明の重複をさけるため、従来例と同一部
分については同一符号を付して説明を省略する。

第１図、第２図は本発明の冷却装置の一実施例を示すも
のである。

１０は冷却装置であり、１１　、１１’はそれぞれ直列
に接続した流体ポンプ、１２は冷媒配管である。流体ポ
ンプ１１．１１’はそれぞれ流体ポンプ１１　、１１’
部の冷媒配管１２ａ、１２ｂに近接した１対のコイル１
３．１４と１３’、　１４’及び、これらの超電導コイ
ル１３．１４と１３′、１４′の対とは垂直に対をなす
ように冷媒配管内に配置した１対の電極１５．１６と１
５’、　１６’より構成されている。又、超電導コイル
１３．１４と１３’、　１４’は磁束が超電導コイル１
４　、１４’から超電導コイル１３　、１３’に向って
流れるように形成されている。電極１５．１６と１５’
、　１６’は直流電源１７に並列に接続されており、電
極１５　、１５’が正であり電極１ｅ、１ｄは負である
。１８　、１８’はそれぞれ電極１５．１６および１５
’、１６’との間に設けたスイッチである。

なお、常温付近で超電導を示す材料としては、５ｒＢａ
ＹＣｕ３０７−δが知られている。製造に際しては、ま
ず原料粉末の粉砕、混合を行う。それを９２０℃の空気
中で６時間焼成した後粉砕し、それを３回繰り返す。そ
の粉末を成型し、１ｏｏ。

℃の空気中で６時間加熱して焼結し、炉中で冷却する。

このようにして作成された焼結体は、３３８Ｋ（６６℃
）で超電導を示す〔イハラ他、ジャパニーズ　ジャーナ
ル　オプ　アプライド　フィジックス（ＪＡＰＡＮＥＳ
Ｅ　ｌ０ＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＰＰＬＩＥＤＰＨＹＳＩ
Ｃ３）、　Ｖｏｌ、２６．＆８．　Ａｕｇｕｓ＋ｔ、１
９８７゜ＰＰ　、　１６７−１７１　）。

以上のように構成された冷却装置について以下、その動
作を説明する。

まず、流体ポンプ１１と１１′の動作について説明する
。流体ポンプ１１と１１′は基本動作は同じであるから
、流体ボンデ１１を例に説明すると、スイッチ１７′を
閉じると流体ポンプ１１部の冷媒配管１２ａ内の冷媒は
正負の電極１５．１６によりイオン化され電極１６から
電極１６に向かって電流が流れる。一方、超電導コイル
１３．１４間には超電導コイルにより、強力な磁束が超
電導コイル１３かも超電導コイル１４に向かって発生す
る。そのため、電極１５．１６間を流れる電流と、超電
導コイル１３．１４間を流れる磁束によりローレンツ力
が生じ、イオン化された冷媒は凝縮器２の方向に動き、
凝縮器２の方向に冷媒の流れが生じ、冷却装置１０を循
環する。

まず、蒸発器７，７′のうちどちらか１台だけを作動さ
せる場合、作動させる側の蒸発器の入口の２方弁を閉塞
状態とし、流体ポンプ１１のスイッチ１８を閉じ、もう
一方のスイッチ１８′を開放にして流体ボンデを１台の
み作動させる。この場合、流体ポンプ１１内で冷媒にロ
ーレンツ力が作用するため、冷媒は冷却装置１ｏ内を循
環する。凝縮器２と作動している蒸発器との間に電動膨
張弁３を介するので、冷媒は凝縮器２側が高圧となシ作
動している蒸発器側は低圧となるため、凝縮器２で放熱
し、作動している蒸発器で吸熱する冷却サイクルを形成
する。この時、流体ポンプ１１のなす仕事量りは、流体
ポンプ１１内に発生するローレンツ力のエネルギー量よ
って決まり、これは流体ポンプ内の圧力Ｐと冷媒流量Ｖ
を掛けた値（ＰｘＶ）と等しい。

次に、蒸発器４．４′を２台とも作動させる場合、２方
弁７．７′は開放状態となり、流体ポンプ１１゜１１′
のスイッチ１８　、１８’は閉じられ、流体ポンプ１１
　、１１’は共に動作状態となる。この場合、流体ポン
プ１１　、１１’の作用で冷媒は冷却装置１゜内を循環
し、凝縮器２で放熱し、電動膨張弁３で膨張、減圧され
蒸発器４．４’ｃ吸熱を行い冷凍サイクルを形成する。

この時、２台の流体ポンプ１１　、１１’のなす仕事量
りは、１台のみ流体ポンプを作動させる場合に比べ、発
生するローレンツ力のエネルギー量が２倍となるため、
１台の流体ポンプのなす仕事量りの２倍（２Ｌ）の仕事
量となる。従って、この仕事量２Ｌが流体ポンプ１１　
、１１’部の冷媒圧力Ｐ′と冷媒流量１とを掛けた値（
Ｐ’ｘＶ’）と等しい。

そこで、電動膨張弁３の開度を調整することによって、
流体ポンプ１１．１１′内の冷媒圧力Ｐ′を流体ポンプ
１１のみを作動させた時の冷媒圧力Ｐに調節すれば、冷
却装置１ｏ内を流れる冷媒流量は、流体ポンプ１１のみ
を作動させた時の２倍の流量となる。

以上のように、ローレンツ力により電磁的に冷媒の流れ
を発生するため、機械的な振動騒音は発生せず、しかも
、流れは連続した一定の力で発生するため冷媒の圧力脈
動はなく、冷媒配管系での振動、騒音の発生も防止する
ことができるため、きわめて効果的な低騒音化が図れる
。

さらに、直列に接続した流体ポンプ１１　、１１’の運
転台数を変えることによって、冷媒に働くローレンツ力
を段階的に可変させ蒸発器４．４′の運転台数の変化に
対応した冷媒流量の制御が可能なため、冷媒配管を単純
にすることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、空調機等に使用される冷却装置
において、凝縮器と、膨張弁と、並列に接続された複数
の蒸発器と、直列に接続された複数の流体ポンプとを備
え、前記流体ポンプは冷媒配管に近接して配置した超電
導コイルと、前記冷媒配管内の超電導コイルと対応して
位置する１対の電極とこの電極に接続された直流Ｔ源に
より構成し、さらに前記流体ポンプの運転台数を制御す
ることによって、機械的振動や騒音が発生せず、しかも
冷媒配管を単純化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷却装置の構成図、第
２図は第１図の流体ポンプの構成を示す構成図、第３図
は従来の冷却装置の構成図である。 ２・・・・・・凝縮器、３・・・・・・電動膨張弁、４
．４′・・・・・・蒸発器、１１　、１１’・・・・・
・流体ポンプ、１２．１２ａ。 １２ｂ・・・・・・冷媒配管、１３，１４．１３’、１
４’・・・・・・超電導コイル、１５　、１６　、１５
’、　１６’・・・・・・電極、１７・・・・・・直流
電源。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２−
　、！を縮器 １７−１７−１ｔ 第１図 １１　、７１’−＊体ポンフ。 Ｉ２α、　１２１．−　　冷媒配管 Ｉ７−直流党源 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 凝縮器と、膨張弁と、並列に接続された複数の蒸発器と
   、直列に接続された複数の流体ポンプとを備え、前記流
   体ポンプは冷媒配管に近接して配置した超電導コイルと
   、前記冷媒配管内に超電導コイルと対応して位置する１
   対の電極と、この電極に接続された直流電源により構成
   し、れらに前記流体ポンプの運転台数を制御する冷却装
   置。