JPH01189466A - 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、電動膨張弁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６，６′とが冷媒配管
６により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６の入口部・出口部にはそれぞれ２方弁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方弁を開方
状態とし、停止させる側の蒸発器の入口の２方弁を閉塞
状態とし、電動圧縮機６の前後の２方弁８．９も閉塞状
態となシ、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５′力１転状態にな′る。この場合、電動圧
縮機６′にょシ圧縮された冷媒は、凝ｍ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シ、電動圧
縮機６，６′は２台とも通電され運転状態になる。

この場合、電動圧縮機６，６′によシ圧縮された冷媒は
、凝縮器２で放熱し、電動膨張弁３で膨張・減圧され蒸
発Ｂ４，４’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課題 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、電動圧縮機６，６
′を並列に配列するために配管が複雑になシ２方弁８，
９が必要になる等の問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、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ものである
。

課題を解決するための手段 この課題を達成するた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、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、前記冷媒配管内の前記超電導
コイルと対応して位置する複数の一対電極と、これら電
極に接続された直流電源とにより構成され、さらに前記
一対電極の通電個数を制御するものである。

作　　用 この構成によって、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、機械的撮動・掻音のない流体ポンプを
形成する。又、１台の流体ポンプ内で、ローレンツ力の
作用する箇所が電極対の数に応じて複数点となり、冷媒
に対して流体ポンプを複数台直列に接続した場合と同様
に作用して、通電する電極対の数を変えることによりロ
ーレンツ力の総仕事量が可変され、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 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。尚、説明の重複を避けるため、従来例と同一部
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。

１ｏは冷却装置であシ、１１は流体ポンプ、１２は冷媒
配管である。流体ポンプ１１は、冷媒配管１２に近接し
た一対の超電導コイル１３．１４と、これら超電導コイ
ル１３．１４の対とは垂直に対をなすようにこれら超電
導コイル１３．１４の間の冷媒配管１２ａ、１２ｂ内に
配置した一対電極１６．１６と１５’、１８’より構成
されている。又、超電導コイル１３．１４は磁束が超電
導コイル１３から超電導コイル１４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
電力量可変の直流電源１７に並列に接続されており、電
極１５．１６’が正であり電極１６．１６’が負である
。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。尚、常温付近
で超電導を示す材料としては、５ｒＢａＹＯｕ３０□−
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回縁シ返す。

その粉末を成型し、１０００℃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〔イノ・
う他、シャツくニーズ　ジャーナル　オブ　アプライド
　フィジックス（ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ　ｏ
ｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　）ｔ　Ｖｏｌ、
２６゜／Ｆｌ１８　、　Ａｕｇｕｓｔ、　１９８７．　
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、蒸発器７，７′のうちどちらか一台だけを作動さ
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′を開放にする。この場合、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／ｌ／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１４
に向かって発生する。そのため、電極１６゜１６間を流
れる電流と、超電導コイ／Ｌ’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方向に冷媒の流れが生じ、
冷却装置１ｏを循環する。凝縮器２と作動している蒸発
器との間に、膨張弁３を弄するので、冷媒は凝縮器２側
が高圧となり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部の冷媒配管１２ａ内に発生す
るローレンツ力のエネルギ量によって決まシ、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のスイッ
チ１８．１８’は閉じられる。この場合、流体ポンプ１
１部の冷媒配管１２ａ、１２ｂ内の冷媒は、それぞれの
正負の電極１５．１８と１５′。

１６′によりともにイオン化され、電Ｗ１５ｔ１５’か
ら電［１６，１６’に向かって電流が流れる。−方、超
電導コイル１３から１４に向かって強力な磁束が発生し
ている。この結果、配管内の冷媒は、電極１５．１６間
でローレンツ力を受けた後、電［１５’、１６’間で再
びローレンツ力を受けることにより、流体ポンプを直列
に２台接続した場合と同様の作用を受ける。そこで冷媒
は冷却装置１゜内を循環し、凝縮器２で放熱し、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。

この時、流体ポンプ１１のなす仕事量Ｌ′は、１個の一
対電極を通電させる場合に比べ、発生するローレンツ力
のエネルギ量が２倍となるため、１個の一対電極を通電
させた場合の流体ポンプ１１のなす仕事量の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部の冷媒圧力Ｐ′と冷媒流量Ｖ′とを掛けた値（
Ｐ’ｘＶ’）と等しい。そこで、膨張弁３の開度を調整
することによって、流体ポンプ１１内の冷媒圧力Ｐ′を
、１個の一対電極を通電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、１個の一対
電極を通電させた場合の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
が発生するため、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、−個の流体ポンプで、冷媒配管１２ａ。

１２ｂ内の一対電１１ｓｔ　１ｅと１５’、１６’の通
電個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′の作動　４台数に
対応した冷媒流量の制御が可能なため、流体ポンプを複
数台直列に接続した場合の効果を流体ポンプ１台で出す
ことができるので、冷媒配管を単純化することができる
。

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、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
管内の前記超電導コイルと対応して位置する複数の一対
電極と、これら電極に接続された直流電源とによ多構成
され、さらに前記一対電極の通電個数を制御することに
よって、機械的振動・騒音が発生せず、しかも冷媒配管
系での振動・騒音の発生も防止することができる。さら
に、流体ポンプを複数台直列に接続した場合と同様の効
果を流体ポンプ−台で出すことができるので、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・・・・・・膨張弁、４，４
′・・・・・・蒸発器、１１・・・・・・流体ポンプ、
１２，１２ａ、　　１２ｂ・・・・・・冷媒配管、１３
．１４・・・・・・超電導コイル、１５、　１５’、　
１８．　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−
−一　凝縮　蔀。 ３−＃張弁 ４．４゛−黒　奄格 Ｈ−一流本ポンプ ｔｓ、ｔｓ’　−ｔ　　極 １１−　流体ポツプ １２ａ、ｌ２ｂ−−一伶媒配管 Ｉ３．Ｉ４−一超眩導コイル ｔｓ、ｔｓ：Ｉ６．ｔｔ；　−電　極 Ｉ７−　直流電源 第２図 第３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
   、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、前記冷媒配管内の前記
   超電導コイルと対応して位置する複数の一対電極と、こ
   れら電極に接続された直流電源とにより構成され、さら
   に前記一対電極の通電個数を制御してなる冷却装置。