JPH02238255A - Method and device for controlling refrigerant load through detection of refrigerant temperature - Google Patents

Method and device for controlling refrigerant load through detection of refrigerant temperature

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JPH02238255A
JPH02238255A JP1201476A JP20147689A JPH02238255A JP H02238255 A JPH02238255 A JP H02238255A JP 1201476 A JP1201476 A JP 1201476A JP 20147689 A JP20147689 A JP 20147689A JP H02238255 A JPH02238255 A JP H02238255A
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flow
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turbulence
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Abstract

PURPOSE: To perform more accurate superheat control by providing an inlet, an outlet, and an internal conduction passage of refrigerant, providing a heat conducting material at least on a part of the wall of the passage and detecting inner temperature through the wall part. CONSTITUTION: The apparatus 48 is made of a highly conductive material and provided with a first inner tubular pipe 62 having one end formed with a flange for constituting a flow-in port 46 and the other closed end 64. A second large diameter outer tubular pipe 66 surrounds the first inner pipe coaxially. The inner pipe is filled with a spiral coil 67 made of an open mesh material and provided with a plurality of holes 68 arranged uniformly along the length and circumferential edge of the pipe. Refrigerant vapor and liquid flowing in through the flow-in port 46 is delivered forcibly to the inner wall of the outer pipe 66. Refrigerant flows are mixed by combining turbulences in an annular chamber 70 between two pipes and thereby different temperatures are averaged entirely and an evaporation valve is controlled according to the detected temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利川分野〕 この発明は、冷凍システムにおいて冷媒温度を検出する
方法および装置、そして特に冷凍Vi置の蒸発器におい
て冷媒fL{i7を制1Bする方法および装置に関する
. 〔従来の技術及び、発明が解決しようとする課題〕圧縮
機作動される標準的冷凍システムは閉回路から構成され
、ここでは吸引ラインからの低温低圧の冷媒蒸気が圧縮
機に流入し、そこで高温高圧蒸気に圧縮され、それから
この高温蒸気が吐出ラインを介して単一または複数の凝
縮コイルへ流入し、そこでその凝縮温度より低温に冷却
されて、液体にされる.この液体は凝縮器から戻りライ
ンを介して液体受容部に流入し、また受容部から液体ラ
インを介して、表示装置およびフィルタ/ドライヤへ流
入し、そこから最適値に維持されるサーモスタット制御
される膨張バルブへ送られ、この液体冷媒流は単一また
は複数の蒸発コイルへ送られ、そこで蒸発し、その結果
として温度降下ならびにコイルおよびその周囲環境の冷
却をもたらし、得られた蒸気は吸引ラインを介して庄縮
機に戻り、回路が完成される. いかなる液体冷媒も、損傷する可能性のある圧IIIa
に到達することを防止するように、膨張バルブ(通常、
TXバルブと呼ばれる)を制御することが重要であり、
通常、このバルブの制御は、バルブの装填ダイアフラム
カプセルに金属毛細管により連結された、遠隔温度検出
用流体含有球体から構成されている.カプセルは検出球
体の温度の変化に応答して、バルブを通る流動を調整す
る.同等の電気的センサも開発されている.センサ球体
またはその同等物は通常、蒸発コイルまたはコイル群が
そこに吐出するようにした吐出マニホルドからの出口に
おいて、吸引ラインに緊密にクランプ止めされて、この
点における蒲気の温度を検出するようになっている.液
体の蒸発体の温度特性は極めて標準的なものであり、す
なわちその温度は、何らかの蒸発すべき液体が存在する
限りは、それぞれの蒸発(飽和)温度付近で比較的一定
であると共に、それからすべての液体が失なわれた時は
、比較的急速に上昇する.蒸発器から全く液体が漏出し
ないようにするため、センサが飽和温度より十分に高い
作動温度に設定されており、これら2つの温度間の差は
過熱度として知られている.一例として、この種のシス
テムの飽和温度に関する極めて一般的な温度範囲は、約
−7℃〜約4.5℃(20”F〜40°F)であるのに
対して、この種のシステムに関する制御温度範囲は、−
t℃〜lO℃(30°F〜5 0 ” F)である。
Detailed Description of the Invention [Industrial field in Icheon] The present invention provides a method and device for detecting refrigerant temperature in a refrigeration system, and particularly a method and device for controlling refrigerant fL{i7 in an evaporator of a refrigeration system Vi. Regarding. BACKGROUND OF THE INVENTION A typical compressor-operated refrigeration system consists of a closed circuit in which low-temperature, low-pressure refrigerant vapor from a suction line enters the compressor, where it enters a high-temperature Compressed to high pressure vapor, this hot vapor then flows through a discharge line into one or more condensing coils where it is cooled below its condensing temperature and turned into a liquid. This liquid flows from the condenser via a return line into a liquid receiver, and from the receiver via a liquid line to the display device and filter/dryer, from where it is thermostatically maintained at an optimum value. Directed to the expansion valve, this liquid refrigerant stream is directed to one or more evaporator coils where it is evaporated, resulting in a temperature drop and cooling of the coils and their surrounding environment, and the resulting vapor is passed through the suction line. The circuit is then completed by returning to the compressor. Any liquid refrigerant can be damaged by pressure IIIa
The expansion valve (usually
It is important to control the
Typically, the control of this valve consists of a remote temperature sensing fluid-containing sphere connected by a metal capillary to the valve's loaded diaphragm capsule. The capsule adjusts the flow through the valve in response to changes in the temperature of the sensing sphere. Equivalent electrical sensors have also been developed. A sensor sphere or equivalent is typically clamped tightly to the suction line at the outlet from the discharge manifold into which the evaporator coil or coils discharge, so as to detect the temperature of the fume air at this point. It has become. The temperature characteristics of liquid evaporators are quite standard, i.e. their temperature is relatively constant around their respective evaporation (saturation) temperature as long as there is some liquid to evaporate; When liquid is lost, it rises relatively quickly. To ensure that no liquid leaks from the evaporator, the sensor is set at an operating temperature well above the saturation temperature, and the difference between these two temperatures is known as superheat. As an example, a very common temperature range for saturation temperature for this type of system is about -7°C to about 4.5°C (20"F to 40°F); The control temperature range is -
t°C to lO°C (30°F to 50”F).

理論的には、さらに低い過熱度値、たとえば1℃(2″
’F)を利用することが可能であるが、従来の実施形態
においては、この状態では液体冷媒が蒸発器のマニホル
ド出口に完全に存在しないようにするには不十分である
ことが解っており、そこでそれより高い値が一般的に利
用されている。
Theoretically, even lower superheat values, e.g. 1°C (2″
'F), but in conventional embodiments this condition has been found to be insufficient to ensure that liquid refrigerant is completely absent from the evaporator manifold outlet. , so higher values are generally used.

過熱度値が所定量付近で変化するにつれて、TXバルブ
は開閉し、また理論的には、その値において極めて正確
に維持するように作動すべきであるが、実際には、セン
サによる温度の検出とTXバルブの作動との間に、タイ
ムラグが有し、さらに通常は十分な速さで応答すること
ができず、その結果、過熱度値が変動することから、よ
り高い値が必要になり、したがってシステムの効率が低
下される。したがって、吸引ライン中の冷媒蒸気の温度
をより正確に決定(測定)し、それにより効率を改善す
ることができるような、この種のシステムのための温度
センサの必要性は絶えることがない. 商業的冷凍機においては、蒸発器は多数、しばしば50
の別々の「回路コイル」から構成され、これらのコイル
は並列に連結されて、個々のコイルが大きすぎる長さを
有して、その結果として高い圧力降下を生じるというこ
となしに、十分な冷却容量を達成できるようになされて
いる.これらの回路コイルはセットから構成され、各セ
ットはそれ自体の膨張バルブと、セットのバルブとコイ
ルとの間に挿入配置された共通分配器とを備えており、
この分配器の目的は、分配器から各回路コイルのパイプ
流入口へ通じる、等しい長さの個々の小径供給パイプ間
に可能な限り等しく、流量を分割することである。すべ
ての回路コイルパイプ吐出口は、共通吐出口マニホルド
または直立パイプに連結される。バルブおよび分配器が
等しい量の液体冷媒を回路コイルへ供給するように、そ
してすべての回路コイルを可能な限り、長さおよび流動
特性が等しくなるように配慮するにもかかわらず、実際
に変動数、たとえば異なるコイル上を通過する空気流量
の差、および各コイルにおける圧力降下値の小さな差に
より、液体冷奴はあるコイルにおいては、別のコイルに
おけるのと異なる割合で蒸発することが認められている
。その結果として、最少量の周囲の熱を吸収するj11
−または複数の回路コイルが、液体冷媒が蒸発する簡に
それ自体に沿ってさらに流動することを許容し、したが
ってこれら単一または複数のコイルがTXバルブを制御
し、かつそれを遮断することになり、残りのコイルは液
体冷媒に不足し、不足するコイルにおいて冷媒蒸気が過
度に過熱され、したがってシステムの冷却容量が低減さ
れる。この減少量は、総容量の約25〜35%にもなる
As the superheat value changes around a predetermined amount, the TX valve opens and closes and, in theory, should operate to maintain it very accurately at that value, but in reality, the sensor detects the temperature. and the actuation of the TX valve, and also usually cannot respond fast enough, resulting in varying superheat values, necessitating higher values; The efficiency of the system is therefore reduced. Therefore, there is a continuing need for a temperature sensor for this type of system that can more accurately determine (measure) the temperature of the refrigerant vapor in the suction line, thereby improving efficiency. In commercial refrigerators, there are many evaporators, often 50
consisting of separate "circuit coils" that are connected in parallel to provide sufficient cooling without the individual coils having too much length and resulting in high pressure drops. The capacity has been achieved. These circuit coils are comprised of sets, each set having its own expansion valve and a common distributor interposed between the valves of the set and the coils;
The purpose of this distributor is to divide the flow as equally as possible between individual small diameter supply pipes of equal length leading from the distributor to the pipe inlet of each circuit coil. All circuit coil pipe outlets are connected to a common outlet manifold or standpipe. Despite the fact that valves and distributors ensure that equal amounts of liquid refrigerant are delivered to the circuit coils, and that all circuit coils are as similar in length and flow characteristics as possible, in practice there is a variation in the number of It has been observed that, for example, due to differences in air flow rates passing over different coils, and small differences in pressure drop values across each coil, the liquid chilled tofu evaporates at a different rate in one coil than in another. . As a result, j11 absorbs the least amount of ambient heat.
- or multiple circuit coils allow the liquid refrigerant to flow further along itself to facilitate evaporation, such that these single or multiple coils control the TX valve and shut it off; As a result, the remaining coils are starved of liquid refrigerant, and the refrigerant vapor in the starved coils is overheated, thus reducing the cooling capacity of the system. This reduction amounts to about 25-35% of the total capacity.

この蒸発回路コイルの等しくない負荷は通常、不足した
回路コイルが吐出口端部方向の方が、それ以外の方向よ
り霜で覆われる程度が少ない時に、システムが短時間作
動された場合にコイルを視覚検査することにより観察さ
れ得る.この等しくない負荷は、誤ってコイルに沿う冷
媒液の等しくない分配をもたらすことがしばしばある.
米国特許第3,555.845号明細書および同第3.
740.967号明細S(共に、デンマークのダンフォ
スA/S)には、圧縮型冷凍装置用の強制流動蒸発器が
開示されており、そこでは蒸発器チューブの一部、また
は蒸発器チューブに直ぐ続くチューブが、その内壁をゲ
ージ繊維によりライニングされて、液体冷媒を吸収する
キャピラリシステムを提供するようになっており、この
ゲージ繊維はチューブの横断面積の半分より小さい領域
を占有し、したがって実質的な中央通路が残されて、そ
こを蒸気がゲージtamに保持される液体と混合するこ
となく高速で通過することになり、これはチューブの壁
に相対的に停滞した層を効果として形成することになる
. 米国特許第4,229,949号(スエーデンのスタル
冷凍AB)明細書には、流動妨害要素が蒸発器の下流側
の吸引パイプ内に配でされた冷凍システムが開示されて
おり、この要素はパイプ中の流体に対して作動し、そこ
に見られる2つの相形態(フ工一ズ)、すなわち液体粒
子および過熱蒸気に、増大された相対速度を与えて、そ
れらの間の熱移転率を増大し、冷媒が蒸気相のみにおい
て流出することを保証するようになっている.この要素
は開口を有するディスクからなり、このディスクは冷媒
の流動方向に直交して配置されると共に、温度の均等化
を加速するための乱流を発生させるようになっている. 〔発明の目的〕 したがって、この発明の主目的は冷凍システムの冷媒温
度を検出する新規な方法および装置、そして特に、蒸発
コイルから流出する冷媒の温度を、TXバルブを制御す
る温度センサにより効率的に検出して、より正確な過熱
度制御を行なう新規な方法および装置を提供することで
ある.別の目的は、冷凍装置の蒸発コイルにおける冷媒
負荷を制御する新規な方法および装置を提供することで
ある. 〔課題を解決するための手段〕 この発明において、冷凍システムの蒸発コイルの吐出口
から流出する冷媒の温度を検出し、この検出温度にした
がって、液体冷媒を蒸発コイル流入口へ供給する制御可
能な蒸発器バルブを制御する方法が提供されており、こ
の方法は、コイル吐出口から乱流発生および混合装置内
部へ冷媒を供給すると共に、前記装置には冷媒流動通路
を設けると共に、その壁の少なくとも一部に熱伝導性材
料を有し、この壁部分を介して装置内部温度を検出する
ようにすること; 乱流および混合発生装置、すなわち全冷媒流動を妨げ、
かつ全冷媒流動の方向を変化させて、冷媒流動中に存す
るすべての液体および蒸気冷媒相の乱流および混合、な
らびに壁部分とは混合相のみが接触することを保証する
ようにした乱流および混合発生装置により、流動通路内
に冷媒の乱流および混合を発生させること;そして 温度検出装置により壁部分において装置内部温度を積出
し、検出温度にしたがって蒸発器バルブを制mすること
、 から構成されている. また、この発明において、冷凍システムの蒸発コイル吐
出口から流出する冷媒の温度を検出し、検出温度にした
がって、液体冷媒を蒸発コイル流入口へ供給する制御可
能な蒸発器バルブを制御する装置が提供されており、こ
の装置は、乱流および混合装置であって、冷媒用の流入
口および吐出口を有すると共に、内部に冷媒流動通路を
有し、その壁の少なくとも一部分に熱伝導性材料を有し
、その壁部分を介して装置内部温度を検出するようにし
た乱流および混合装置と;流動通路に設けられて、全冷
媒流動を妨げると共に、全冷媒流動の方向の変化により
冷媒の乱流および混合を生じさせて、そこに存するすべ
ての液体および蒸気冷媒相の乱流および混合と、混合相
のみが壁部分に接触することを保証するようにした乱流
および混合発生装置と; 壁部分の温度検出装置との熱伝導性接触状態において装
置内部温度を検出し、検出温度にしたがって蒸発器バル
ブを制御するように適合された装置、 とを備えている。
This unequal loading of the evaporator circuit coils typically occurs when the system is operated for short periods of time when the deficient circuit coils are less frosted toward the outlet end than in the other direction. It can be observed by visual inspection. This unequal loading often erroneously results in unequal distribution of refrigerant liquid along the coils.
U.S. Pat. No. 3,555.845 and U.S. Pat.
No. 740.967 S (both Danfoss A/S, Denmark) discloses a forced flow evaporator for a compression refrigeration system in which a A subsequent tube has its inner wall lined with gauge fibers to provide a capillary system for absorbing liquid refrigerant, the gauge fibers occupying less than half the cross-sectional area of the tube and thus substantially A central passage is left through which the vapor passes at high speed without mixing with the liquid held in the gauge tam, which has the effect of forming a relatively stagnant layer on the tube wall. become. U.S. Pat. No. 4,229,949 (Stal Refrigeration AB, Sweden) discloses a refrigeration system in which a flow obstruction element is disposed in the suction pipe downstream of the evaporator; It operates on the fluid in the pipe and imparts an increased relative velocity to the two phase forms found therein, namely liquid particles and superheated vapor, increasing the rate of heat transfer between them. increased to ensure that the refrigerant exits only in the vapor phase. This element consists of a disc with an opening, which is arranged perpendicular to the direction of flow of the coolant and is designed to generate turbulence to accelerate temperature equalization. OBJECTS OF THE INVENTION Therefore, the main object of the present invention is to provide a novel method and apparatus for detecting refrigerant temperature in a refrigeration system, and in particular to efficiently detect the temperature of refrigerant exiting an evaporator coil by means of a temperature sensor controlling a TX valve. The object of the present invention is to provide a new method and device for more accurate superheat control. Another object is to provide a new method and apparatus for controlling the refrigerant load in the evaporator coil of a refrigeration system. [Means for Solving the Problems] In the present invention, the temperature of the refrigerant flowing out from the discharge port of the evaporator coil of the refrigeration system is detected, and according to this detected temperature, the controllable refrigerant is supplied to the inlet of the evaporator coil. A method is provided for controlling an evaporator valve, the method providing refrigerant from a coil outlet into an interior of a turbulence and mixing device, providing a refrigerant flow passageway in the device, and providing at least one wall of the device with a refrigerant flow passage. A part of the wall has a thermally conductive material so that the internal temperature of the device can be detected through this wall part; a turbulence and mixing generating device, i.e. preventing the total refrigerant flow;
and changing the direction of the total refrigerant flow to ensure turbulence and mixing of all liquid and vapor refrigerant phases present in the refrigerant flow and that only the mixed phase contacts the wall portion. generating turbulent flow and mixing of the refrigerant in the flow passage by a mixing generator; and detecting the internal temperature of the device at the wall portion by a temperature sensing device, and controlling the evaporator valve according to the detected temperature. ing. The present invention also provides a device that detects the temperature of refrigerant flowing out from an evaporator coil outlet of a refrigeration system and controls a controllable evaporator valve that supplies liquid refrigerant to an evaporator coil inlet in accordance with the detected temperature. The device is a turbulent flow and mixing device having an inlet and an outlet for the refrigerant, an internal refrigerant flow passage, and at least a portion of the wall thereof having a thermally conductive material. and a turbulent flow and mixing device configured to detect the internal temperature of the device through its wall portion; provided in the flow path to prevent the total refrigerant flow and to prevent the turbulent flow of the refrigerant by changing the direction of the total refrigerant flow. and a turbulence and mixing generating device for producing turbulence and mixing of all liquid and vapor refrigerant phases present therein and ensuring that only the mixed phases contact the wall portion; a device adapted to detect an internal temperature of the device in thermally conductive contact with a temperature sensing device of the device and to control an evaporator valve in accordance with the detected temperature.

さらにこの発明において、冷凍装置の蒸発コイルの冷媒
負荷を制?11する新規な方法が提供されており、蒸発
コイルが、相互に並列に連結されると共に、サーモスク
ントにより制?11される共通の冷媒流量制御バルブお
よび冷媒分配器を介してすべて冷媒を供給される複数の
回路コイルから構成されると共に、このバルブがすべて
の回路コイルからの冷媒の平均温度を検出する過熱温度
センサにより、冷媒流量を制1Bするように制御される
ようにした装置において、ヤンサによる温度の検出時あ
るいはその前に、回路コイルからの冷媒流動が乱流およ
び混合装置により混合されて、存在する過熱蒸気気相冷
媒により、存在する液体相冷媒を蒸気化して、流動温度
を平均化することを特徴としている. さらにこの発明において、冷凍システムに用いられる装
置が提供され、この装置は、 冷媒圧縮機; 圧縮機から冷媒を受容し、それを冷却する凝縮コイル; 凝縮コイルから冷却された冷媒を受容するサーモスタッ
トにより制御される共通の冷媒琉動制御バルブ; 相互に並列に連結されると共に、すべて共通の制御バル
ブから冷媒を供給されるようにした複数の回路コイルか
らなる蒸発コイル; 流入口および吐出口を存すると共に、すべての回路コイ
ルから流出する冷媒を受容する共通部材;圧縮機、凝縮
コイル、共通制御バルブ、渾発コイル、共通部材流入口
、共通部材吐出口および圧縮機を、この順序で閉ループ
状に連結する導管装置; 共通部材吐出口において冷媒を検出すると共に、制御バ
ルブを制御するためにそれに作動的に連結される過熱温
度センサ; 共通部材吐出口において前記ループに設けられて、回路
コイルからの冷媒流動に乱流を発生させるとともに混合
させる前記乱流および混合装置、ならびに装置内部温度
を検出する温度検出装置、を備える装置、 から構成されている. 〔実施例〕 この発明の方法および装置が、同一または類似部片に同
一番号が付された図面により、例示的に説明される。
Furthermore, in this invention, is it possible to control the refrigerant load on the evaporator coil of the refrigeration system? 11, a novel method is provided in which evaporator coils are connected in parallel with each other and constrained by a thermoscant. The superheat temperature is comprised of multiple circuit coils all supplied with refrigerant through a common refrigerant flow control valve and refrigerant distributor, which is operated at In a device in which the refrigerant flow rate is controlled by a sensor to limit 1B, the refrigerant flow from the circuit coil is mixed by turbulence and a mixing device and exists at or before the temperature is detected by the Jansa. It is characterized by using a superheated vapor phase refrigerant to vaporize the existing liquid phase refrigerant and average the flow temperature. Further, in the present invention, an apparatus for use in a refrigeration system is provided, which apparatus comprises: a refrigerant compressor; a condensing coil that receives refrigerant from the compressor and cools it; a thermostat that receives cooled refrigerant from the condensing coil. A common refrigerant flow control valve to be controlled; An evaporator coil consisting of a plurality of circuit coils connected in parallel to each other and all supplied with refrigerant from a common control valve; Having an inlet and an outlet. together with a common member that receives the refrigerant flowing out from all the circuit coils; a compressor, a condensing coil, a common control valve, a repulsion coil, a common member inlet, a common member outlet, and a compressor in a closed loop in this order. a connecting conduit arrangement; a superheat temperature sensor operatively connected thereto for detecting refrigerant at the common member outlet and controlling the control valve; The apparatus includes the turbulence and mixing device that generates turbulence and mixes the refrigerant flow, and a temperature detection device that detects the internal temperature of the device. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method and apparatus of the present invention will be illustrated by way of example in the drawings, in which identical or similar parts are numbered the same.

第1図において、この発明の方法および装置が通用され
得る典型的な冷凍システムは、吸引流入口12および高
圧吐出口14を有する冷媒圧縮機10を備え、この圧縮
機は圧縮された高温冷媒流体を導管15を介して、流入
口18および吐出口20を有する凝縮コイル16へ供給
する.コイルl6からの冷却された冷媒は導管21を介
して、液体アキュムレータ22へ、それから導管24に
より、フィルタ/ドライヤ26、液体表示装置28およ
びサーモスタットにより制御される共通の冷媒流量制4
1TXバルブ30を介して、分配装置32へ送られ、そ
こから蒸発コイルの2つの並列に連接された回路コイル
34aおよび34bに流入される.図示の便利のために
、2つの回路コイルのみが図示されているが、実際には
、単一の大型蒸発コイルに50もの回路コイルを設ける
ことができ、各回路コイルは各流入口バイプ36aおよ
び36bにより、共通分配装置32に連結される.実際
には、すべての回路コイル34a,34b.・・・等、
およびすべてのパイプ36a.36b・・・等は可能な
限り同一長さで等しく形成し、冷媒がそれらに対して可
能な限り等しく分配されるように配慮される, 各回路コイルはそれぞれ流入口38a,38bと、それ
ぞれ吐出口40a,40bを有し、後者はすべて共通ヘ
ソグーパイブ42(時には、直立パイプまたはマニホル
ドと呼ばれる)に連結され、その単一吐出口44は、こ
の発明の乱流発生および混合装置48の流入口46に連
結される。過熱温度検出球体50であって、それにより
TXバルブ30が制御されるようにしたものが、クラン
ブ51により装置48の外部に緊密にクランプ止めされ
て、その内部との間に良好な熱交換が行なわれるように
すると共に、キャビラリチューブ52によりバルブ30
に連結される.装置48の吐出口54は導管56により
ポンプ流入口12に連結されて、システム回路を完成し
ている.通常のファン58および60が、周囲空気をそ
れぞれコイル16および34a.34b上に循環させる
ために配置される。この種のシステムが通常包含する多
くの他の回路要素、制1n装置および表示装置はこの発
明の一部を構成するものではなく、したがって説明する
必要はないであろう。冷媒の流動方向は破線矢印により
表示されている. 第2図も参照すると、この特別の装置48は高伝導性材
料、たとえば銅または真ちゅうから形成されると共に、
第1の内部円筒パイプ62を備え、その一端部はフラン
ジを形成されて、流入口46を構成し、他端部64は閉
鎖されている.第2の大径の外部円筒パイプ66が、第
1内部パイプをそれと同軸に包囲し、流入口46に隣接
する端部においてパイプに密閉されると共に、他端部は
フランジが形成されて、吐出口54を構成している。
Referring to FIG. 1, a typical refrigeration system in which the method and apparatus of the present invention may be applied includes a refrigerant compressor 10 having a suction inlet 12 and a high pressure outlet 14, which compresses a compressed hot refrigerant fluid. is fed via conduit 15 to a condensing coil 16 having an inlet 18 and an outlet 20. The cooled refrigerant from coil l6 is passed via conduit 21 to a liquid accumulator 22 and then via conduit 24 to a filter/dryer 26, a liquid indicator 28 and a common refrigerant flow control 4 controlled by a thermostat.
1TX valve 30 to a distribution device 32 and from there into two parallel connected circuit coils 34a and 34b of the evaporator coil. For convenience of illustration, only two circuit coils are shown, but in reality, a single large evaporator coil could have as many as 50 circuit coils, each coil connected to each inlet pipe 36a and 36b to the common distribution device 32. In fact, all circuit coils 34a, 34b . ···etc,
and all pipes 36a. 36b, etc. are formed as equally long as possible so that the refrigerant is distributed as equally as possible to them. Each circuit coil has an inlet port 38a, 38b, and a discharge port, respectively. It has outlets 40a, 40b, the latter all connected to a common goose pipe 42 (sometimes called a standpipe or manifold), the single outlet 44 of which is connected to the inlet 46 of the turbulence generating and mixing device 48 of the present invention. connected to. The superheat temperature detection sphere 50, by which the TX valve 30 is controlled, is tightly clamped to the outside of the device 48 by a clamp 51 to ensure good heat exchange with its interior. valve 30 by means of the cabillary tube 52.
is connected to. The outlet 54 of the device 48 is connected to the pump inlet 12 by a conduit 56 to complete the system circuit. Conventional fans 58 and 60 direct ambient air to coils 16 and 34a.., respectively. 34b for circulation. The many other circuit elements, controls and displays that such systems typically include do not form part of this invention and therefore need not be described. The flow direction of the refrigerant is indicated by a dashed arrow. Referring also to FIG. 2, this particular device 48 is formed from a highly conductive material, such as copper or brass, and
A first internal cylindrical pipe 62 is provided, one end of which is flanged to define the inlet 46, and the other end 64 is closed. A second large diameter outer cylindrical pipe 66 surrounds the first inner pipe coaxially therewith and is sealed to the pipe at the end adjacent the inlet 46 and is flanged at the other end to provide a discharge outlet. It constitutes an exit 54.

内部パイプの内部は、ステンレススチールの開メッシュ
材料からなる螺旋巻きコイル67を充填されている.内
部パイプは複数の孔68を備え、この孔68はパイプの
長さおよび周縁に沿って一様に分配されると共に、流入
口46から流入する冷媒蒸気およびそれに同伴される液
体を、外部バイブ66の内壁に対して強制的に送出する
ようになっている.したがって、パイプおよび孔は装置
内部において、流入口と吐出口との間に方向変動流動経
路を提供しており、すなわち、メノシュコイル67によ
り形成された多数の曲がりくねった経路、高速流動流体
の突然の方向変化、流体が閉鎖端部に衝突することによ
る内部バイプ62内での乱流、および外部パイプの内壁
に対する衝突による、2つのパイプ間の環状室70にお
ける乱流、が組合されることにより、流動経路内のすべ
ての冷媒流動が、液体または蒸気相にあるかどうかにか
かわらず、すべて完全に混合され、かつ乱流状態になさ
れると共に、特に、比較的高速の蒸気相が液体相から分
離されて装置内を流動する可能性を生じないようにする
ことができる.さらに、外部パイプ内壁に対する高速流
体の強力な衝突により、冷媒あるいは常にそれに同伴さ
れる潤滑油からなる、比較的停滞性を有するバリア層が
破壊されると共に、内壁から除去されることにより、冷
媒から壁部を介してセンサ球体50への熱の効率的な移
転が妨げられることはない.したがって球体は、完全に
乱流混合されると共に温度が平均化された冷媒流動であ
って、ヘソグーバイプ42の吐出口から受容されたもの
の温度のみを検出すると共に、さらに、冷媒温度の変化
に極めて敏感であり、かつ平均化された冷媒温度に相当
する装置内部温度を正確に測定する。装置48のこの乱
流発生および混合機能はこうして、システムにどのよう
な構造の蒸発コイルが利用されたとしても、有効である
. この装置がここに特別に説明されたシステム、すなわち
複数の回路コイルを備えるものに用いられる場合、各蒸
発回路コイル中の流体の流動を乱流化し混合させること
に加えて、多数の混合機能を果たし、したがってすべて
の回路コイルからの流体流動は相互に完全に混合され、
したがってその別々の温度のすべてが平均化され、この
平均の回路コイル温度が球体50により検出される。さ
らに、この完全な乱流化および混合により、たとえ単一
または複数の回路コイルがその供給された冷媒のすべて
を蒸発させない場合でも、混合装置に到達する少量の液
体は直ちに霧化され、その結果、残りのコイルからの過
熱蒸気から得られる熱により、容易に蒸発される。した
がって、不足状態にある単一または複数のコイルに対す
る冷媒の供給量は増大され、最終的には、発生された過
熱蒸気が、負荷不足状態の単一または複数のコイルから
の液体冷媒を蒸発することができない状態になる. パイブ62および66の径は、その結果としての流動通
路の流動容量が、ほぼ吸引チューブ56の残りのものの
容量になるように構成されると共に、開口68の数およ
びサイズは、ほぼ同一流動容量が達成されるように構成
する.これらの流動容量は、吸引チューブの通常の流動
容量の約0.5〜1.5倍に変化でき、ここでは外部チ
ューブ内壁に対して流体を十分に強制的に衝突させるこ
とができるように、開口68の流動容量を吸引チューブ
のそれよりいくらか小さく低減させることが好ましい. 約3〜511.P.のシステムに利用されるようにした
特別の実施例においては、外部バイプ66は約2 0〜
2 5am (8〜1 0in. )の長さ、および4
.Ocs (1.6in. )の外径を有し、内部パイ
プ62は2.7 5cm (1.1in. )の外径を
有すると共に、0.4 7(J (0.1 9in. 
)の径を有する一様に隔置された40の孔68が設けら
れている.長さに対して斜めに波形にされると共に、l
QcmXl5cm( 4 in. x 6 in. )
の大きさを有する、ステンレススチール製微細ワヤーメ
ッシュ片からなるメッシュ挿入体67が、パイプ内に挿
入され得るように十分に緊密に螺旋巻きされ、そしてそ
の空間を完全に満たすように膨張される.図面において
、そのように緊密にロール巻きされた螺旋形状を正確に
説明することは不可能であることを理解されたい. 約1 0 − 1 511.P.のシステムを目的とし
た別の実施例においては、外部パイプ66は5.25c
m(2.1in.)の外径を有し、内部バイプ62は4
.0cm (1.6in. )の外径を有し、孔68は
0.6cm (0.2 5in. )の径を有している
。実際には、この発明の装置における圧力降下は十分に
小さく、通常は約Q. Q 7 kg/cj ( l 
psi )より小さいから、認識できる程の効率損失が
生じることはなく、したがっていかなる損失も、通常達
成されるかなり改善された全体的効率により十分に補償
される。
The interior of the inner pipe is filled with a spirally wound coil 67 of stainless steel open mesh material. The internal pipe includes a plurality of holes 68 that are uniformly distributed along the length and circumference of the pipe and that direct refrigerant vapor and entrained liquid from the inlet 46 to the external pipe 66. The signal is forcibly emitted against the inner wall of the wall. Therefore, the pipes and holes provide variable direction flow paths within the device between the inlet and the outlet, i.e. the numerous tortuous paths formed by the menosh coils 67, the sudden direction of the fast flowing fluid. The combination of changes, turbulence in the inner pipe 62 due to the fluid impinging on the closed end, and turbulence in the annular chamber 70 between the two pipes due to impingement against the inner wall of the outer pipe causes the flow to All refrigerant flows in the path, whether in liquid or vapor phase, are thoroughly mixed and turbulent, and in particular, the relatively high velocity vapor phase is separated from the liquid phase. This can prevent the possibility of fluid flowing through the device. Furthermore, the forceful impingement of the high-velocity fluid against the inner wall of the external pipe destroys the relatively stagnant barrier layer consisting of the refrigerant or the lubricating oil that is always entrained in it, and removes it from the inner wall, thereby removing the refrigerant. Efficient transfer of heat to the sensor sphere 50 through the wall is not impeded. Therefore, the sphere detects only the temperature of the completely turbulent mixed and temperature-averaged refrigerant flow received from the outlet of the hesogoo pipe 42, and is also extremely sensitive to changes in refrigerant temperature. and accurately measure the internal temperature of the device corresponding to the averaged refrigerant temperature. This turbulence generation and mixing function of device 48 is thus effective no matter what configuration of evaporator coil is utilized in the system. When this device is used in the systems specifically described herein, i.e., those with multiple circuit coils, in addition to turbulently mixing the fluid flow in each evaporator circuit coil, it performs a number of mixing functions. and thus the fluid flows from all circuit coils are thoroughly mixed with each other,
All of the separate temperatures are therefore averaged and this average circuit coil temperature is detected by the sphere 50. Furthermore, due to this complete turbulence and mixing, even if a single or multiple circuit coil does not evaporate all of its supplied refrigerant, the small amount of liquid that reaches the mixing device is immediately atomized, resulting in , is easily evaporated by the heat obtained from the superheated steam from the remaining coils. Therefore, the refrigerant supply to the underloaded coil or coils is increased, and eventually the generated superheated vapor evaporates the liquid refrigerant from the underloaded coil or coils. It becomes impossible to do anything. The diameters of pipes 62 and 66 are configured such that the flow capacity of the resulting flow passage is approximately that of the remainder of suction tube 56, and the number and size of openings 68 are such that the flow capacity of the resulting flow passage is approximately the same as that of the remainder of suction tube 56. Configure it so that it is achieved. These flow capacities can vary from about 0.5 to 1.5 times the normal flow capacity of the suction tube, where they are sufficiently forced to impinge on the fluid against the inner wall of the outer tube. Preferably, the flow capacity of opening 68 is reduced to somewhat less than that of the suction tube. Approximately 3-511. P. In a particular embodiment adapted for use in a system of
25 am (8 to 10 in.) long, and 4
.. The inner pipe 62 has an outer diameter of 2.75 cm (1.1 in.) and a diameter of 0.47 J (0.19 in.).
) are provided with 40 uniformly spaced holes 68 having a diameter of . corrugated diagonally to the length and l
QcmXl5cm (4 in. x 6 in.)
A mesh insert 67 consisting of a piece of fine wire mesh made of stainless steel having a size of 1.5 mm is spirally wound tightly enough to be inserted into the pipe and expanded to completely fill the space. It should be appreciated that it is impossible to accurately depict such a tightly rolled spiral shape in the drawings. Approximately 10-1511. P. In another embodiment intended for a system of 5.25 c.
m (2.1 in.), and the internal pipe 62 has an outer diameter of 4.
.. It has an outer diameter of 0 cm (1.6 in.) and the hole 68 has a diameter of 0.6 cm (0.25 in.). In practice, the pressure drop in the device of the invention is sufficiently small, typically about Q. Q 7 kg/cj (l
psi), there is no appreciable efficiency loss, so any loss is more than compensated for by the significantly improved overall efficiency that is typically achieved.

降下量は十分に小さいから、たとえ不可能ではないとし
ても、標準的な冷凍設備において用いられる圧力針によ
り検出することは困難である。
The drop is small enough that it is difficult, if not impossible, to detect with the pressure needles used in standard refrigeration equipment.

これらの問題点が長期間にわたって存在していたにもか
かわらず、温度検出およびTXバルブの制御を十分に改
善する乱流発生装置および/または混合装置をどのよう
に提供するか、そしてコイル型システムにおいて、同一
の目的のために、多数の個々の回路コイルからの冷媒流
動の温度を平均化すること、は理解されていなかったも
のと考えられ、出願人の知る範囲では、米国特許第3,
555,845号、同第3,740,967号および同
第4,222,949号の各明細書において提案されて
いる構成のものは、商業的設備として利用されていない
。したがって、出願人の知る範囲における当産業分野に
おける文献においては、回路コイルの長さを可能な限り
等しくし、すべての回路コイルを共通のヘ7グーパイプ
へ吐出させ、かつセンサ球体をヘソグーパイプからの吐
出パイプの外部にクランプすることが、可能な作業のす
べてであり、その時温度は可能な限り正る′僅に測定さ
れると共に、流動体は達成される最大範囲まで混合され
ると考えられている. この誤った考えは、蒸発コイルおよび吐出パイプまたは
マニホルド中の、冷媒流体の流動条件の十分な認識に欠
ける結果によるものと考えられる。
Despite these long-standing problems, how to provide a turbulence generator and/or mixing device that sufficiently improves temperature sensing and control of TX valves and coil-type systems. No. 3, U.S. Pat.
No. 555,845, No. 3,740,967, and No. 4,222,949 have not been used as commercial equipment. Accordingly, the literature in the industry to the best of the applicant's knowledge suggests that the lengths of the circuit coils be made as equal as possible, that all circuit coils discharge into a common hexagonal pipe, and that the sensor sphere is connected to the discharge pipe from the hexagonal pipe. Clamping to the outside of the pipe is all that is possible, then the temperature is measured as accurately as possible and the fluid is considered to be mixed to the maximum extent achieved. .. This misconception is believed to be the result of a lack of adequate awareness of the refrigerant fluid flow conditions in the evaporator coil and discharge pipe or manifold.

冷媒はコイルに低体積液体として流入し、その限定され
た空間内で高体積蒸気に蒸発し、その結果、蒸気の流出
速度は比較的高く、この発明の高度に−1実な乱流およ
び/または混合方法および対応装置が設けられない場合
は、すべての流体の流動を包含し、コイル中の流動は層
塊状LA輌あり、液体粒子は混合されることなく同伴流
動状態に維持され、異なるコイルからの流動が混合され
、かつ平均化される可能性は全く、あるいはほとんどな
い.その結果、温度が球体50により検出される前に、
たとえ少量の液体冷媒さえも蒸発される可能性が、ほと
んどない。乱流および混合は流動通路の横断面全体にわ
たって行なわれることが重要であり、その理由は、何ら
かの間隙があれば、対応する部分の高速流体がそこを通
過して、層流状態が維持されて、液体粒子が同伴され、
装置の目的がh4傷されるからである。従来の装置にお
いて、センサ球体50を吸引パイプ56に沿ってさらに
配置することによっても、状況はそれ程良好になること
はなく、その理由は、パイプに沿っても流動は比較的層
流状態を維持しており、蒸発器吐出口から、そしてTX
バルブから球体までの距離を追加する場合は、バルブ作
動の遅延時間が増大することから、付加的な困難性がも
たらされる. 現在の問題点の認識に欠ける証拠として、等しく負荷を
受けるためのコイルに関する最良の物理的構成について
の議論が従来存在していると共に、これまでも十分にそ
の議論がなされており、従来の冷凍システムにおいては
、過熱温度を可能な限り正確に検出すると共に、最小過
熱度において作動させるために、センサ球体50を吸引
パイプの周縁上に適切に位置決めすることが重要である
と考えられてきた。TXバルブの製造業者はその設備マ
ニュアルにおいて、センサ球体の適切な位置の重要性を
強調するが、そのための明確な位置は指示していない.
そこでは、球体が吸引パイプの水平部分に固定されるこ
とが好まし《、かつその径により異なる位置において、
その周縁上の異なる位置にクランプされるべきであるこ
とが推奨されているが、一その位置は最終的には、その
設備にあたり適切および/または実用的であると考えら
れる状況にしたがって、設置者により選定されており、
その結果は、しばしば良好ではない.理論的に理想的な
位置は、水平吸引パイプの周縁の6時位置であり、そこ
では、パイプ中を通過ずるいかなる少量の液体冷媒をも
、最も正確に検出することができ、したがって最少量の
過熱度を可能にすることができる。実際にはこれは、満
足できる位置ではなく、その理由は冷媒中に潤滑油が存
在し、これがパイプの底部に沿って流動し、センサ球体
を冷媒流体から熱的に絶縁するからである。
The refrigerant enters the coil as a low-volume liquid and evaporates into a high-volume vapor within its confined space, so that the vapor exit velocity is relatively high and the highly turbulent and/or Or, if no mixing method and corresponding device are provided, it includes all fluid flows, the flow in the coil is layered LA, the liquid particles are maintained in an entrained flow state without being mixed, and different coils There is little or no possibility that the flows from the As a result, before the temperature is detected by the sphere 50,
There is little chance that even a small amount of liquid refrigerant will evaporate. It is important that turbulence and mixing take place over the entire cross-section of the flow path, since any gaps allow the high-speed fluid in the corresponding section to pass through and maintain laminar flow conditions. , liquid particles are entrained,
This is because the purpose of the device is h4 damaged. In conventional devices, placing the sensor sphere 50 further along the suction pipe 56 does not make the situation much better, since the flow remains relatively laminar along the pipe. from the evaporator outlet, and from the TX
Adding the distance from the valve to the sphere introduces additional difficulties because the delay time for valve actuation increases. As evidence of the current lack of awareness of the problem, there is a traditional and well-debated debate about the best physical configuration of coils for equal loading; It has been considered important in the system to properly position the sensor sphere 50 on the periphery of the suction pipe in order to detect the superheat temperature as accurately as possible and to operate at a minimum degree of superheat. TX valve manufacturers emphasize the importance of proper positioning of the sensor sphere in their equipment manuals, but do not specify a specific location for this purpose.
There, it is preferred that the sphere is fixed in the horizontal part of the suction pipe, and in different positions depending on its diameter.
It is recommended that the clamps should be clamped at different positions on the periphery; It has been selected by
The results are often not good. The theoretically ideal position is the 6 o'clock position on the periphery of the horizontal suction pipe, where any small amount of liquid refrigerant passing through the pipe can be detected most accurately and therefore the least amount The degree of superheating can be allowed. In practice this is not a satisfactory position because there is lubricating oil in the refrigerant, which flows along the bottom of the pipe and thermally isolates the sensor sphere from the refrigerant fluid.

したがって、この球体に関する通常の位置は、パイプ周
縁上の4時または8時位置である.完全な乱流および混
合が提供される場合は、装置周縁上のセンサ球体の位置
は全く重要なことではないことが解っており、据付けの
観点から可能な限りバルブに近接して、かつ引続く保守
のためのアクセスにとって最も便利な位置に設置するこ
とができる.またセンサは、好ましい位置である、混合
装置の壁上に直接設置される必要はなく、装置の吐出口
に可能な限り近接して設置される.さらに、センサ球体
を吸引パイプの水平部分に配置することが全く不要であ
り、また装置の姿勢がその性能に何ら影響を与えないこ
とも明らかになっている.また、この装置は、流入口が
吐出口であるように、あるいは逆の状態で設置された場
合に比較的鈍惑であることも明らかになっているが、当
然この状態は推奨されるものではな《、そのような状態
においては作動効率のわずかな低下が認められる.この
発明の装置の有効性は、蒸発コイルをその据付け前およ
び後に視覚検査することにより、容易に明らかになる.
据付け前は通常、異なる回路コイル上の霜の付着状態は
一様でなく、そのいくつかは吐出口まで完全に霜が形成
されているのに対して、他のものは吐出口から後方の実
質的な距離まで霜が形成されることがなく、これ・は後
者が冷媒に不足しており、その最大冷却容量より低い容
量で運転されていることを示している。また、蒸発器の
共通吐出口部材は部分的に霜が形成されているにすぎな
い。装置が据付けられた場合は、すべての回路コイルは
、吸引マニホルドの全長と同様に、ほぼ等しく霜が形成
され、すべての回路コイルが現在、完全設計容量で運転
されていることが示される.そこで、過熱度量を従来の
約5.5’C(10’F)から2℃(4 ”F )の低
い値まで低下することも、安全性を有して可能であるこ
とが明らかである.据付け状態によっては、システムの
結果として得られる冷却容量の改善度は、25〜35%
にも到達することができ、従来はシステムが可能な容量
のわずか74〜80%で運転されていたことが示されて
いる。
The normal position for this sphere is therefore the 4 o'clock or 8 o'clock position on the pipe periphery. It has been found that the position of the sensor sphere on the periphery of the device is of no importance if complete turbulence and mixing are provided, and should be as close to the valve as possible from an installation point of view, and It can be installed in the most convenient location for maintenance access. Also, the sensor need not be installed directly on the wall of the mixing device, which is the preferred location, but as close as possible to the outlet of the device. Furthermore, it has been shown that it is completely unnecessary to place the sensor sphere in the horizontal part of the suction pipe, and that the orientation of the device has no effect on its performance. It has also been shown that this device is relatively obtuse when installed with the inlet as the outlet, or vice versa, although this condition is of course not recommended. However, under such conditions, a slight decrease in operating efficiency is observed. The effectiveness of the device of this invention is readily apparent by visual inspection of the evaporator coil before and after its installation.
Before installation, the frost build-up on the different circuit coils is usually uneven, with some having frost all the way to the outlet, while others are frosted completely behind the outlet. frost does not form up to a distance of 100 m, indicating that the latter is starved of refrigerant and is operating at a capacity lower than its maximum cooling capacity. Furthermore, the common outlet member of the evaporator is only partially frosted. When the device is installed, all circuit coils, as well as the entire length of the suction manifold, will be frosted approximately equally, indicating that all circuit coils are now operating at full design capacity. Therefore, it is clear that it is possible to safely reduce the degree of superheating from the conventional level of approximately 5.5'C (10'F) to a low value of 2°C (4''F). Depending on the installation, the resulting cooling capacity improvement of the system can be between 25 and 35%.
It has been shown that previously the system was operating at only 74-80% of its possible capacity.

特別の例として、2 0 0 総11.P.の圧縮機と
8つの強制空気蒸発コイルとを利用する設備において、
システムはこの発明の装置を据付け前は、室温を13℃
(55°F)から−19℃(−2°F)まで冷却するた
めに、3時間10分を要した。この装置を据付けた場合
は、要する時間は2時間1o分で、効率が29%改善さ
れたか、あるいは圧縮機の出力が約2 5 8 11.
P.に増大されたものと考えられる. この発明の利用により得られる重要な利点は、その予期
されない性質が示されることと共に、バルブが冷媒流量
の制御を失なうことのない状態で、TXバルブのサイズ
を蒸発コイルの容量に緊密に適合させる必要なく装着さ
せる場合に得られる融通性である。TXバルブの容量は
、その流動開口のサイズおよび開口を横切るヘッド圧力
の両方により決定され、従来の設備においては、この適
合が可能な限り緊密であることが重要であった。たとえ
ば、ある製造業者が0.5〜180トンの範囲をカバー
するために、21の異なるサイズのバルブを提供する際
、0.5〜3トンの範囲においては0.5トンの増分で
構成され、その後は最大値まで漸進的に増大する間隔で
構成される。バルブが大きすぎて、高過熱値が利用され
る場合は、蒸発器に対して過供給および供給不足が生じ
、その結果、効率は低下し、開放中のバルブの流動容量
が大きいことから、液体が圧縮機まで到達する危険があ
る.他方、バルブおよびコイルサイズが緊密に適合して
いる場合は、ヘッド圧力を最小値より高く維持すること
が必要になり、その理由は、そうしないとバルブの流動
容量が小さくなりすぎるからである.これは、空気冷却
される凝縮器が極めて効率的で、かつ低いヘッド圧力で
運転されるような冬期には、システムにとって不利であ
り、それを可能な種々の技術により技術的に高度に維持
することが必要になる.これは、冷媒を圧縮するために
必要な動力も、対応して高い不経済な値に維持されなけ
ればならないことを意味している。
As a special example, 200 total 11. P. In an installation utilizing a compressor and eight forced air evaporator coils,
Before installing the device of this invention, the system had a room temperature of 13°C.
It took 3 hours and 10 minutes to cool from (55°F) to -2°F (-19°C). When installed, this device took 2 hours 10 minutes and improved efficiency by 29%, or compressor output by approximately 2 5 8 11.
P. It is thought that it was increased by . An important advantage of the use of this invention, along with its unexpected properties, is that it allows the size of the TX valve to be closely matched to the capacity of the evaporator coil without the valve losing control of refrigerant flow. This is the flexibility it provides in terms of installation without the need for adaptation. The capacity of a TX valve is determined by both the size of its flow opening and the head pressure across the opening, and in conventional installations it was important that this fit be as tight as possible. For example, a manufacturer may offer 21 different sizes of valves to cover the 0.5-180 ton range, but the 0.5-3 ton range may be configured in 0.5 ton increments. , followed by progressively increasing intervals up to a maximum value. If the valve is too large and high superheat values are utilized, the evaporator will be over- and under-supplied, resulting in reduced efficiency and, due to the large flow capacity of the valve when open, the liquid There is a danger that the air will reach the compressor. On the other hand, if the valve and coil sizes are closely matched, it will be necessary to maintain the head pressure above the minimum value because otherwise the flow capacity of the valve will be too small. This is a disadvantage for the system in winter when the air-cooled condenser is highly efficient and operates at low head pressures, which can be kept technically advanced by various techniques. This is necessary. This means that the power required to compress the refrigerant must also be kept at a correspondingly high and uneconomical value.

この制jnの喪失は実際に容易に観察される.たとえば
、何らかの理由、たとえばヒューズの破断により蒸発器
ファンが停止した場合、あるいは冷却されるべき製品の
流れが中断された場合、コイルの負荷は、バルブにより
制御され得るより急速に、突然下降し、液体は圧縮機に
あふれ、霜で覆われることになる。液体冷媒は潤滑剤を
洗い流し、バルブの破損および損傷の原因になる。また
、自動コイル除霜システムが満足に運転されず、かつコ
イルが氷により覆われ、各コイルの負荷が下降して、制
御が失なわれた場合、これはコイルの視覚検査により容
易に検出されることは明らかである。
This loss of control is easily observed in practice. For example, if the evaporator fan stops for any reason, e.g. due to a ruptured fuse, or if the flow of the product to be cooled is interrupted, the coil load suddenly drops, more rapidly than can be controlled by the valve; The liquid will flood the compressor and become covered with frost. Liquid refrigerant washes away the lubricant and causes damage and damage to the valve. Additionally, if the automatic coil defrost system is not operating satisfactorily and the coils become covered with ice and the load on each coil drops and loses control, this will be easily detected by visual inspection of the coils. It is clear that

単一または複数のこの発明の装置を設置することにより
、この負荷容量の緊密な適合はもはや不要となり、過大
サイズのバルブを有効状態で利用するこができる.特別
の例、すなわち1.5トンの蒸発器を備えるシステムに
おいて、最初の2トンの割合のバルブが8トンの割合の
バルブに交換された場合、約0.5°〜1℃(1@〜2
°F)の範囲を過熱値が変動した状態で、十分な制御が
維持された。したがって大径オリフィスのTXバルブに
おいて、バルブを通る冷媒流量を十分な大きさに維持す
るために、ヘッド圧力を技術的に高い値に保持する必要
は、もはや無く、それをさらに低い値に低下させること
が可能であり、最大の蒸発器容量において適切な過熱度
制御が維持される.これは、システムの効率を最大にす
るだけでなく、設置サイズの範囲全体にとって必要にな
る異なるサイズのバルブ数を、低減させる可能性をも提
供している. 前述のように、センサ球体50は最大の混合が行なわれ
る装置吐出口54に、可能な限り近接して装置に装着す
ることが好ましい.第3図の実施例においては、外部チ
ューブ66に長い一体首部分66aが設けられ,.この
首部分66aは吐出口54を構成すると共に、装置への
球体の固定を容易にしている。この実施例において、内
部パイプ62の内部は、第1図の実施例におけるロール
巻きスクリーンの代りに、混合媒体としての金属ウール
86により完全に満たされている.第4図は別の構成装
置を示し、そこではこの発明の第2の乱流/混合装置4
 8.bであって、ここでは参照数字48aを付されて
いる第1装置48と本質的に同一の構造を有するものが
、第1装置と直列に連結されており、センサ球体50が
下流側装置48a上に装着されている.第2装では付加
的な混合を提供すると共に、対応してTXバルブの性能
を改善しており、その際、各内部通路および孔68の流
動容量を適切に選択することにより、吸引ラインに沿う
圧力降下をそれ程大きくならないようにすることができ
る.メッシュコイル67 (または金属ウール体86)
は一方または両方の装置に装着することができ、図には
装置48aに装着された状態が示されている. 第5図は、U字形連結器78aおよび78bにより連結
される、2つの丁字形連結部74および76を形成する
導管により冷媒流動通路が提供される実施例を示してお
り、連結器は冷媒の流動速度を増大するため、小さい内
部横断面径を有する.連結部74は、共通ヘンダー42
からの冷媒流動を2つの別々のほぼ等しい副流動に分割
し、この副流動は丁字形クロスバーの横壁に衝突するこ
とにより乱流化されるようになっており、かつ2つの流
動は別々に連結器78aおよび78bを高速で移動する
と共に、連結部76のクロスバーにおける先頭部の衝突
により単一流動に再結合される.この2つの乱流副流動
の衝突により、さらに良好な混合がもたらされ、したが
って冷媒が、球体50が取付けられる第2丁字形結合部
の脚部77へ配送される前に、効果的な混合および乱流
化が行なわれる.この実施例においては冷媒流動は2つ
の副流動にのみ分割されているが、別の実施例において
は、3つ以上に分割され、そのすべてが同時または順次
再結合されるようになついる。
By installing one or more devices of the invention, this tight adaptation of the load capacity is no longer necessary and oversized valves can be utilized effectively. In a special example, i.e. in a system with a 1.5 ton evaporator, if the original 2 ton proportion valve is replaced by an 8 ton proportion valve, the 2
Adequate control was maintained with superheat values varying over a range of 100°F (°F). Therefore, in large orifice TX valves, in order to maintain a sufficiently high refrigerant flow rate through the valve, it is no longer necessary to technically maintain the head pressure at a high value, but to reduce it to an even lower value. This allows proper superheat control to be maintained at maximum evaporator capacity. This not only maximizes the efficiency of the system, but also offers the possibility of reducing the number of different sized valves required for the entire installation size range. As previously mentioned, the sensor sphere 50 is preferably mounted in the apparatus as close as possible to the apparatus outlet 54 where maximum mixing occurs. In the embodiment of FIG. 3, the outer tube 66 is provided with an elongated solid neck portion 66a. This neck portion 66a constitutes the outlet 54 and facilitates the fixation of the sphere to the device. In this embodiment, the interior of the internal pipe 62 is completely filled with metal wool 86 as a mixing medium instead of the rolled screen in the embodiment of FIG. FIG. 4 shows another arrangement in which the second turbulence/mixing device 4 of the invention
8. b, which has essentially the same structure as the first device 48, here designated by the reference numeral 48a, is connected in series with the first device, and the sensor sphere 50 is connected to the downstream device 48a. It is mounted on top. The second arrangement provides additional mixing and correspondingly improves the performance of the TX valve, by appropriately selecting the flow capacity of each internal passage and hole 68 along the suction line. It is possible to prevent the pressure drop from becoming so large. Mesh coil 67 (or metal wool body 86)
can be attached to one or both devices, and is shown attached to device 48a. FIG. 5 shows an embodiment in which the refrigerant flow path is provided by conduits forming two T-shaped connections 74 and 76, connected by U-shaped connections 78a and 78b, where the connections are Has a small internal cross-sectional diameter to increase flow velocity. The connecting portion 74 is connected to the common hender 42
splitting the refrigerant flow from the As it travels through connectors 78a and 78b at high speed, it is recombined into a single flow by collision of the leading end at the crossbar of connector 76. The collision of these two turbulent sub-flows results in even better mixing and therefore effective mixing before the refrigerant is delivered to the leg 77 of the second T-joint where the sphere 50 is attached. and turbulence occurs. Although in this embodiment the refrigerant flow is split into only two sub-streams, in other embodiments it may be split into three or more, all of which may be recombined simultaneously or sequentially.

第6図は、装置72に装置48が続いて配置された構成
のものを示しており、ここでは2つの装置を組合せた効
果が得られると共に、この場合は球体50は下流側装置
48に取付けられる。
FIG. 6 shows a configuration in which the device 72 is followed by the device 48, in which the effect of combining the two devices is obtained, and in this case the sphere 50 is attached to the downstream device 48. It will be done.

第7図は別の実施例を示し、ここでは装置が容器80に
より構成され、容器80は未乱流化、未混合冷媒のため
の流入口82と、容器の長さに沿って他方から隔置され
た乱流化および混合された冷媒のための吐出口84を備
えており、流入口および吐出口の両方は容器の長手力向
軸心に対して半径方向に配置され、したがって流体の流
動経路の方向が急激に変化されている。容器の内部は多
孔性乱流化・および混合媒体86を満たされ、すべての
媒体は流入口から吐出口へ移動する際に、この媒体を通
過しなければならない.媒体86における無数の相互に
連結された無秩序なチャンネルを介して冷媒流動が移動
することにより、必要な完全乱流化および/または混合
が保証される.適切な媒体としては、たとえば金属ウー
ル、発泡体またはスクリーン、あるいは他の適切な金属
媒体、特にステンレススチールまたはアルミニウムから
なるものがあり、これらは十分に緻密に詰込まれて、大
きな圧力降下をもたらすことなく、所望量の乱流および
混合を達成するように構成されている。他の媒体、たと
えば開放セル型多孔性プラスチック、およびセラミック
フォームも利用できる.センサ球体50は、十分に熱伝
導性を有する容器外壁に対して、可能な限り吐出口84
に近接した位置に、確実にクランブ止めされる.一例と
して、容器80は1 0cs+ (41n. )の径と
25cm(10in. )の長さを有すると共に、ステ
ンレススチール・ウールが詰込まれている.ウール体は
少なくとも一層のワイヤーメッシュにより包囲されて、
ウール片が破損してシステム内に流入できないようにす
ることが好ましい. 第8図は、第7図の装置80が第2の下流側装置48の
ための予備乱流化および予備混合装置として利用して、
再び2つの装置の組合された効果を得るようにした構成
のものを示す。
FIG. 7 shows another embodiment in which the apparatus is constituted by a vessel 80 having an inlet 82 for unturbulent, unmixed refrigerant and spaced apart from one another along the length of the vessel. 84 for turbulent and mixed refrigerant, both the inlet and the outlet being arranged radially with respect to the longitudinal axis of the vessel, thus controlling the fluid flow. The direction of the route is changing rapidly. The interior of the vessel is filled with a porous turbulent and mixing medium 86 through which all media must pass when moving from the inlet to the outlet. The movement of the refrigerant flow through numerous interconnected and chaotic channels in the medium 86 ensures the necessary complete turbulence and/or mixing. Suitable media include, for example, metal wool, foam or screens, or other suitable metal media, especially stainless steel or aluminium, which are sufficiently densely packed to provide a large pressure drop. The structure is configured to achieve the desired amount of turbulence and mixing without any turbulence. Other media can also be used, such as open cell porous plastics and ceramic foams. The sensor sphere 50 is placed as close to the outlet 84 as possible against the outer wall of the container, which has sufficient thermal conductivity.
The clamp is securely clamped at a position close to. By way of example, container 80 has a diameter of 10 cs+ (41 n.), a length of 25 cm (10 in.), and is filled with stainless steel wool. the wool body is surrounded by at least one layer of wire mesh;
It is preferable to prevent wool pieces from breaking and entering the system. FIG. 8 shows that the device 80 of FIG. 7 is utilized as a preturbulation and premixing device for the second downstream device 48.
Again, a configuration is shown in which the combined effects of the two devices are obtained.

第9図は、装置が直線状パイプ66からなり、その内部
全体に緊密に巻回されたワイヤーメソシュ67が満たさ
れ、したがって再び冷媒流動全体が妨げられ、必要な範
囲まで十分に乱流化および混合されるようにした実施例
、を示している。この実施例においては、ワイヤーメッ
シュのすき間内における以外、流動経路に急激な変化は
存在しないから、この装置は、これまで述べた乱流化お
よび混合装置におけるより長い経路を提供するように、
長く形成することが好ましく、センサ球体50は他の実
施例と同様に、可能な限り吐出口端部54に近接して取
付けられる.v!密に螺旋巻きされたステンレススチー
ル製メッシュを包含する、4.OeII(1.6in.
 )の外径を有するバイブ66を利用し、10H.P.
の容世の圧縮機を備えるシステムにおいて、設置される
装置に必要な付加長さの一例として、パイプは装置48
にとって必要とされる2 0〜2 5cm (8〜1 
0in. )の長さに比較して、4 5cm (1 B
in. )の長さを有している.しかし、別の特別の例
においては、流入口および吐出口間の直線状包囲体を備
える装置は、251(10in.)の長さ、および4c
n (1.6in. )の外径を有するパイプ片から構
成されている.約25caX 1 5cm (l Oi
n.  x 6in. )の大きさで6龍(0. 2 
5 in. )の厚さを有する、空調用フィルタとして
利用されるような、織られたアルミニウムストランドか
ら形成される永久性アルミニウムフィルタ材料片が、円
筒内に緊密にロール巻きされて、端部からパイプ内に挿
入される.この装置は、約1011.P.の容量を有す
るコイルと共に利用され、センサ球体は装置の直ぐ下流
側の吸引ラインに固定される.比較的短い長さにもかか
わらず、コイルの冷却容量がほぼ20%増大された結果
が得られる.
FIG. 9 shows that the device consists of a straight pipe 66, the entire interior of which is filled with a tightly wound wire mesh 67, so that once again the entire refrigerant flow is impeded and sufficiently turbulent to the required extent. and an example in which they are mixed. In this embodiment, since there are no abrupt changes in the flow path except within the interstices of the wire mesh, this device is designed to provide a longer path than the turbulence and mixing devices previously described.
Preferably long, the sensor sphere 50 is mounted as close to the outlet end 54 as possible, as in the other embodiments. v! 4. Contains a tightly spirally wound stainless steel mesh. OeII (1.6in.
) using a vibrator 66 having an outer diameter of 10H. P.
As an example of the additional length required for the installed equipment in a system with a compressor of 480 mm, the pipe is
20 to 25 cm (8 to 1
0in. ) compared to the length of 4 5 cm (1 B
in. ) has a length of However, in another particular example, the device with a linear enclosure between the inlet and the outlet has a length of 251 (10 in.) and a length of 4 c.
It consists of a piece of pipe with an outside diameter of 1.6 in. Approximately 25caX 15cm (l Oi
n. x 6in. ) with the size of 6 dragons (0.2
5 in. ), a piece of permanent aluminum filter material formed from woven aluminum strands, such as those utilized as air conditioning filters, is rolled tightly into a cylinder and inserted into the pipe from the end. It will be inserted. This device has approximately 1011. P. The sensor sphere is fixed in the suction line immediately downstream of the device. Despite the relatively short length, the result is an increase in the cooling capacity of the coil by almost 20%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の第1実施例装置を包含する典型的冷
凍システムの概略図、第2図は第1図の第1実施例装置
の拡大縦断面図、第3図は第2実施例装置を示す第2図
と同様の断面図、第4図は第2図の第1実施例装置と直
列に配置された2つの装置の縦断面図、第5図は第4実
施例装置の正面図、第6図は第2図装置と第5図装置を
直列に配置して構成される装置の一部縦断面図、第7図
は第5実施例装置の縦断面図、第8図は第2図装置と第
7図装置を直列に配置して構成される装置の縦断面図、
第9図は第6実施例装置の縦断面図である. 10・・・冷媒圧縮機、12・・・吸引流入口、14・
・・高圧吐出口、15・・・導管、l6・・・amコイ
ル、l8・・・流入口、20・・・吐出口、21・・・
導管、22・・・液体アキュムレー夕、24・・・導管
、26・・・フィルタ/ドライヤ、28・・・液体表示
装置、30・・・TXバルブ、32・・・分配装置、3
4a.34b・・・回路コイル、36a,36b・・・
流入口パイプ、38a,38b・・・流入口、40a,
40b・・・吐出口、42・・・共通へ7グーパイプ、
44・・・単一吐出口、46・・・流入口、48・・・
混合装置、48a・・・下流側装置、48b・・・乱流
/混合装置、50・・・過熱温度検出球体、51・・・
クランプ、52・・・キャピラリチューブ、54・・・
吐出口、56・・・導管、58.60・・・ファン、6
2・・・内部円筒パイプ、64・・・他端部、66・・
・外部円筒パイプ、66a・・・首部分、67・・・螺
旋巻きコイル、68・・・孔、70・・・環状室、72
・・・装置、74.76・・・丁字形連結部、77・・
・脚部、78a.78b・・・U字形連結器、80・・
・容器、82・・・流入口、84・・・吐出口、86金
属ウール. F161 特許出願人  チャールズ・グレゴリイ代理人 弁理士
  薬  師      稔代理人 弁理士  依  
田  孝次郎代理人 弁理士  高  木  正  行
FIG.2 FIG.9
FIG. 1 is a schematic diagram of a typical refrigeration system including a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the first embodiment of the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a second embodiment of the system. A cross-sectional view similar to FIG. 2 showing the device, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of two devices arranged in series with the device of the first embodiment shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a front view of the device of the fourth embodiment. 6 is a partial vertical sectional view of a device constructed by arranging the device of FIG. 2 and the device of FIG. 5 in series, FIG. 7 is a vertical sectional view of the device of the fifth embodiment, and FIG. A vertical sectional view of a device constructed by arranging the device in FIG. 2 and the device in FIG. 7 in series,
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the device of the sixth embodiment. 10... Refrigerant compressor, 12... Suction inlet, 14...
...High pressure outlet, 15...Conduit, l6...Am coil, l8...Inflow port, 20...Discharge port, 21...
Conduit, 22... Liquid accumulator, 24... Conduit, 26... Filter/dryer, 28... Liquid display device, 30... TX valve, 32... Distribution device, 3
4a. 34b...Circuit coil, 36a, 36b...
Inlet pipe, 38a, 38b... Inlet, 40a,
40b...Discharge port, 42...7 goo pipe to common,
44...Single discharge port, 46...Inflow port, 48...
Mixing device, 48a...Downstream device, 48b...Turbulent flow/mixing device, 50...Superheating temperature detection sphere, 51...
Clamp, 52...Capillary tube, 54...
Discharge port, 56... Conduit, 58.60... Fan, 6
2... Internal cylindrical pipe, 64... Other end, 66...
- External cylindrical pipe, 66a... Neck portion, 67... Spiral coil, 68... Hole, 70... Annular chamber, 72
... device, 74.76 ... T-shaped connection part, 77...
- Leg, 78a. 78b...U-shaped coupler, 80...
- Container, 82... Inlet, 84... Outlet, 86 Metal wool. F161 Patent Applicant Charles Gregory Agent Patent Attorney Pharmacist Minoru Agent Patent Attorney Yori
Kojiro Ta Representative Patent Attorney Masayuki TakagiFIG. 2 FIG. 9

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)冷凍システムの蒸発コイルの吐出口から流出する
冷媒の温度を検出し、液体冷媒を蒸発コイルの流入口ヘ
供給する制御可能な蒸発器バルブを制御する方法であっ
て、コイル吐出口から乱流発生および混合装置内部へ冷
媒を供給すると共に、前記装置には冷媒流動通路を設け
ると共に、その壁の少なくとも一部に熱伝導性材料を有
し、この壁部分を介して包囲体内部温度を検出するよう
にすること、乱流および混合発生装置、すなわち全冷媒
流動を妨げ、かつ全冷媒流動の方向を変化させて、冷媒
流動中に存するすべての液体および蒸気冷媒相の乱流化
および混合を保証し、かつ壁部分とは混合相のみが接触
することを保証するようにした前記乱流および混合発生
装置により、流動通路内に冷媒の乱流および混合を発生
させること、および温度検出装置により壁部分において
包囲体の内部温度を検出し、検出温度にしたがって蒸発
器バルブを制御することを特徴とする、冷媒温度を検出
して冷媒負荷を制御する方法。
(1) A method for detecting the temperature of refrigerant flowing out from the outlet of an evaporator coil of a refrigeration system and controlling a controllable evaporator valve that supplies liquid refrigerant to the inlet of the evaporator coil, the method comprising: In addition to supplying refrigerant to the interior of the turbulence generating and mixing device, said device is provided with a refrigerant flow passage and has a thermally conductive material on at least a portion of its wall, through which the internal temperature of the enclosure is controlled. turbulence and mixing generators, i.e., interrupting the total refrigerant flow and changing the direction of the total refrigerant flow to create turbulence and turbulence of all liquid and vapor refrigerant phases present in the refrigerant flow; generating turbulence and mixing of the refrigerant in the flow passage by means of said turbulence and mixing generating device which ensures mixing and ensures that only the mixed phase contacts the wall portion; and temperature sensing. A method for detecting refrigerant temperature and controlling refrigerant load, characterized in that the device detects the internal temperature of the enclosure at the wall portion and controls the evaporator valve according to the detected temperature.
(2)乱流および混合発生装置が、第1通路において冷
媒を受容すると共に、それを複数の孔を介して第2通路
へ送給するようになっており、前記孔を通過する流動が
第2通路の第1面に衝突することにより、流動方向の急
激な変化がもたらされ、第1面に対して乱流流動が発生
されるようにし、前記温度検出装置が第2通路の第2面
に接触して、第2通路壁を介して第1面と熱交換接触状
態にあることを特徴とする、請求項1記載の方法。
(2) The turbulence and mixing generating device receives the refrigerant in the first passage and delivers it to the second passage through the plurality of holes, and the flow passing through the holes causes the refrigerant to flow into the second passage. The impingement on the first side of the second passage causes an abrupt change in flow direction, causing a turbulent flow to be generated against the first side, and the temperature sensing device detects the second side of the second passage. 2. The method of claim 1, further comprising contacting the surface and being in heat exchange contact with the first surface through the second passageway wall.
(3)冷媒が第1通路内にその一端部において導入され
ると共に、第1通路の他端部が遮断されて、冷媒流動が
端部に衝突することにより第1通路内に乱流が発生され
るようにしたことを特徴とする、請求項2記載の方法。
(3) The refrigerant is introduced into the first passage at one end, and the other end of the first passage is blocked, and the flow of refrigerant collides with the end, creating turbulent flow within the first passage. 3. A method according to claim 2, characterized in that the method is characterized in that:
(4)第1通路が通路内の冷媒の流動を妨げる混合装置
を内部に備えることを特徴とする、請求項2または3記
載の方法。
(4) The method according to claim 2 or 3, characterized in that the first passage is provided with a mixing device therein which prevents the flow of the refrigerant within the passage.
(5)第1通路内の混合装置が金属ウール、金属発泡体
、金属スクリーン、プラスチックフォームまたは多孔性
セラミックフォームから選択されることを特徴とする、
請求項4記載の方法。
(5) characterized in that the mixing device in the first passage is selected from metal wool, metal foam, metal screen, plastic foam or porous ceramic foam;
The method according to claim 4.
(6)乱流および混合発生装置が導管装置から形成され
、この導管装置が冷媒流動を2またはそれ以上の別々の
乱流流動に分割すると共に、引続き相互に衝突させるこ
とにより別々の流動を再結合して、両者間に乱流を発生
させるようになっており、かつ温度検出装置が2つの流
動の再結合点に配置されることを特徴とする、請求項1
記載の方法。
(6) A turbulence and mixing generating device is formed from a conduit device that divides the refrigerant flow into two or more separate turbulent flows and regenerates the separate flows by subsequent collision with each other. Claim 1, characterized in that the two flows are coupled to generate turbulent flow between them, and the temperature detection device is disposed at the recombination point of the two flows.
Method described.
(7)乱流および混合発生導管装置が、冷媒の流動方向
に対して横方向の装置の面に対して衝突させることによ
り、冷媒を前記2またはそれ以上の別々の乱流流動に分
割するようにしたことを特徴とする、請求項6記載の方
法。
(7) a turbulence and mixing generating conduit device for dividing the refrigerant into said two or more separate turbulent flows by impingement against a surface of the device transverse to the direction of flow of the refrigerant; 7. The method according to claim 6, characterized in that:
(8)乱流および混合発生装置が室内部に、全冷媒流動
を妨げると共に、冷媒がそれを介して流入口および吐出
口間を通過するようにした多孔性混合媒体を備えること
を特徴とする、請求項1記載の方法。
(8) The turbulence and mixing generating device is characterized in that the chamber includes a porous mixed medium that prevents the total refrigerant flow and allows the refrigerant to pass between the inlet and the outlet. , the method of claim 1.
(9)前記多孔性混合媒体が金属ウール、金属フォーム
、金属スクリーン、プラスチックフォームまたは多孔性
セラミックフォームから選択されることを特徴とする、
請求項8記載の方法。
(9) characterized in that the porous mixed medium is selected from metal wool, metal foam, metal screen, plastic foam or porous ceramic foam;
The method according to claim 8.
(10)包囲体に対する流入口および吐出口が、包囲体
を通る冷媒の流動方向に対して半径方向にあり、対応し
てその流動方向を急激に変化させていることを特徴とす
る、請求項8または9記載の方法。
(10) The inlet and the outlet to the enclosure are radial to the direction of flow of the refrigerant through the enclosure, and have a correspondingly abrupt change in the direction of flow. 9. The method according to 8 or 9.
(11)2つの乱流および混合発生装置が相互に直列に
配置されて、冷媒の乱流および混合を増大させて、温度
検出を改善するようにしたことを特徴とする、請求項1
〜10のいずれか一つの項記載の方法。
(11) Two turbulence and mixing generating devices are arranged in series with each other to increase turbulence and mixing of the refrigerant and improve temperature sensing.
10. The method according to any one of items 1 to 10.
(12)冷凍装置の蒸発コイルの冷媒負荷の制御が、相
互に並列に連結された複数の回路コイルにより行なわれ
ると共に、これらすべてが冷媒を、共通のサーモスタッ
トにより制御された流動制御バルブおよび冷媒分配装置
を介して供結され、バルブが共通の過熱温度センサによ
り、冷媒流動を制御するために制御されるようにしたこ
とを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一つの項記
載の方法。
(12) Control of the refrigerant load on the evaporator coil of the refrigeration system is performed by a plurality of circuit coils connected in parallel with each other, and all of these circuits distribute the refrigerant through a flow control valve and refrigerant distribution controlled by a common thermostat. 12. A method according to claim 1, characterized in that the valves are connected via a device and the valves are controlled by a common superheat temperature sensor for controlling the refrigerant flow. .
(13)冷凍システムの蒸発コイル吐出口から流出する
冷媒の温度を検出し、液体冷媒を蒸発コイル流入口ヘ供
給する制御可能な蒸発器バルブを制御する装置であって
、乱流および混合装置であって冷媒用の流入口および吐
出口を有すると共に、内部に冷媒流動通路を備え、その
壁の少なくとも一部分に熱伝導性材料を有し、その壁部
分を介して包囲体内部温度を検出するようにした乱流お
よび混合装置と、流動通路に設けられて、全冷媒流動を
妨げると共に、全冷媒流動の方向の変化により冷媒の乱
流および混合を生じさせて、そこに存するすべての液体
および蒸気冷媒相の乱流化および混合を保証すると共に
、混合相が壁部分に接触することを保証するようにした
乱流および混合発生装置と、包囲体の内部温度を検出す
るために、温度検出装置が壁部分と熱伝導接触状態にあ
ると共に、検出温度にしたがって蒸発器バルブを制御す
るように適合された装置とを備えていることを特徴とす
る、冷媒温度を検出して冷媒負荷を制御する装置。
(13) A device for detecting the temperature of refrigerant flowing out of an evaporator coil outlet of a refrigeration system and controlling a controllable evaporator valve that supplies liquid refrigerant to an evaporator coil inlet, the device comprising: The enclosure has an inlet and an outlet for the refrigerant, has a refrigerant flow passage therein, has a thermally conductive material on at least a portion of its wall, and is configured to detect the internal temperature of the enclosure through the wall portion. A turbulence and mixing device is provided in the flow path to impede the total refrigerant flow and cause turbulence and mixing of the refrigerant due to changes in the direction of the total refrigerant flow to eliminate all liquid and vapor present therein. A turbulence and mixing generator to ensure turbulence and mixing of the refrigerant phase and contact of the mixed phase with the wall part, and a temperature sensing device to detect the internal temperature of the enclosure. is in heat conductive contact with the wall portion and a device adapted to control the evaporator valve in accordance with the sensed temperature. Device.
(14)乱流および混合発生装置が、両者間に共通の壁
を有する第1および第2通路を形成する装置を備え、前
記共通壁は複数の孔を有し、この孔を介して冷媒が第1
通路から第2通路へ流動されると共に、この孔が、流動
を第2通路の第1面に衝突させることにより、流動方向
を急激に変化させることにより、前記流動の乱流および
混合を第2通路内に発生させるようになっていることを
特徴とする、請求項13記載の装置。
(14) The turbulence and mixing generating device includes a device forming first and second passages having a common wall therebetween, the common wall having a plurality of holes through which the refrigerant flows. 1st
As the flow flows from the passageway to the second passageway, the holes cause turbulence and mixing of said flow to the second passageway by causing the flow to impinge on the first side of the second passageway, thereby abruptly changing the flow direction. 14. Device according to claim 13, characterized in that it is adapted to be generated within the passageway.
(15)第1通路が第1チューブ状部材により形成され
、かつ第2通路が、第1チューブ状部材を包囲すると共
に両者間に環状第2通路を形成する第2チューブ状部材
により形成され、前記孔が第1チューブ状部材の壁に設
けられると共に、冷媒流動を第2チューブ状部材の内壁
に対して指向させるようになっていることを特徴とする
、請求項14記載の装置。
(15) the first passageway is formed by a first tubular member, and the second passageway is formed by a second tubular member surrounding the first tubular member and forming an annular second passageway therebetween; 15. The apparatus of claim 14, wherein the holes are provided in the wall of the first tubular member and are adapted to direct coolant flow against the inner wall of the second tubular member.
(16)第1チューブ状部材の一方の開口端が、第1通
路に対する流入口を構成し、かつ部材の他端部が閉鎖さ
れて、冷媒流動が閉鎖端に衝突する結果、第1通路内に
乱流を発生させるようになっていることを特徴とする、
請求項15記載の装置。
(16) One open end of the first tubular member constitutes an inlet to the first passage, and the other end of the member is closed so that the refrigerant flow impinges on the closed end, resulting in the flow of refrigerant into the first passage. characterized by generating turbulence in
16. Apparatus according to claim 15.
(17)第1通路が多孔性混合媒体で満たされ、この媒
体を介して冷媒が流入口から多数の孔へ通過するように
したことを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一
つの項記載の装置。
(17) The first passage is filled with a porous mixed medium through which the refrigerant passes from the inlet to the plurality of holes. Apparatus described in section.
(18)前記多孔性混合媒体が金属ウール、金属フォー
ム、金属スクリーン、プラスチックフォームまたは多孔
性セラミックフォームから選沢されることを特徴とする
、請求項17記載の装置。
18. Device according to claim 17, characterized in that the porous mixing medium is selected from metal wool, metal foam, metal screen, plastic foam or porous ceramic foam.
(19)乱流および混合装置が、冷媒流動を2またはそ
れ以上の別々の流動に分割する第1連結装置と、これら
の流動を相互に衝突させることにより前記別々の流動を
引続いて結合して、両者間に乱流を発生させる第2連結
装置と、第1および第2連結装置を連結して、それらの
間に別々の流動を行なわせる導管装置とを備え、温度検
出装置が第2連結装置の位置に配置されることを特徴と
する、請求項13記載の装置。
(19) A turbulence and mixing device includes a first coupling device that divides the refrigerant flow into two or more separate flows and subsequently combines the separate flows by impinging the flows against each other. a second connecting device that generates turbulent flow between the two, and a conduit device that connects the first and second connecting devices to cause separate flows between them; 14. Device according to claim 13, characterized in that it is arranged at the location of the coupling device.
(20)第1連結装置が、冷媒流動をその装置内への流
動方向に対して横方向に配置された、連結装置の面に対
して衝突させることにより、冷媒流動を2またはそれ以
上の別々の流動に分割することを特徴とする、請求項1
9記載の装置。
(20) the first coupling device directs the flow of refrigerant into two or more separate sections by impinging the flow of refrigerant against a surface of the coupling device disposed transversely to the direction of flow into the device; Claim 1 characterized in that the flow is divided into a flow of
9. The device according to 9.
(21)乱流および混合装置が装置内に多孔性混合媒体
を備え、冷媒がこの媒体を介して流入口から吐出口ヘ通
過されるようにしたことを特徴とする、請求項13記載
の装置。
(21) The device according to claim 13, characterized in that the turbulence and mixing device comprises a porous mixing medium in the device, through which the refrigerant is passed from the inlet to the outlet. .
(22)前記多孔性混合媒体が金属ウール、金属フォー
ム、金属スクリーン、プラスチックフォームまたは多孔
性セラミックフォームから選択されることを特徴とする
、請求項21記載の装置。
22. Device according to claim 21, characterized in that the porous mixing medium is selected from metal wool, metal foam, metal screen, plastic foam or porous ceramic foam.
(23)包囲体に対する流入口および吐出口が、包囲体
を通る冷媒の流動方向に対して半径方向にあり、対応し
てその方向の急激な変化を生じさせるようになっている
ことを特徴とする、請求項21または22記載の装置。
(23) characterized in that the inlet and outlet to the enclosure are radial to the direction of flow of the refrigerant through the enclosure and are adapted to produce a corresponding abrupt change in that direction; 23. The device according to claim 21 or 22.
(24)2つの乱流および混合装置が相互に直列に連結
されて、冷媒の乱流および混合状態を増大させて、温度
検出を改善するようにしたことを特徴とする、請求項1
3〜23のいずれか一つの項記載の装置。
(24) Claim 1, characterized in that two turbulence and mixing devices are connected in series with each other to increase the turbulence and mixing of the refrigerant and improve temperature detection.
24. The device according to any one of items 3 to 23.
(25)複数の回路コイルからなる蒸発コイルであって
、この回路コイルが相互に並列に連結されて、すべての
コイルが共通の制御バルブから蒸発のために冷媒を供給
されるようにした蒸発コイルと、回路コイルのすベてか
ら冷媒を受容する蒸発コイル共通部材と、前記共通部材
内の冷媒の温度を検出すると共に、制御バルブに対して
、それを制御するために作動的に連結される共通過熱温
度センサとを備える冷凍システムにおいて利用されるこ
とを特徴とする、請求項13〜24のいずれか一つの項
記載の装置。
(25) An evaporator coil consisting of a plurality of circuit coils, the circuit coils being interconnected in parallel so that all the coils are supplied with refrigerant for evaporation from a common control valve. an evaporator coil common member for receiving refrigerant from all of the circuit coils; and an evaporator coil common member operatively connected to a control valve for detecting and controlling the temperature of the refrigerant within the common member. 25. Device according to any one of claims 13 to 24, characterized in that it is used in a refrigeration system comprising a common superheat temperature sensor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010529409A (en) * 2007-06-12 2010-08-26 ダンフォス・アクチ−セルスカブ Method for controlling refrigerant distribution

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2004220A1 (en) * 1989-11-29 1991-05-29 Charles Gregory Apparatus for the sensing of refrigerant temperatures and the control of refrigerant loading
FR2836211B1 (en) * 2002-02-18 2004-06-18 Valeo Climatisation LIQUID / VAPOR SEPARATOR IN AN AIR CONDITIONING LOOP
DE102007041281A1 (en) 2007-08-31 2009-07-23 Airbus Deutschland Gmbh An aircraft cooling system evaporator arrangement for two independent coolant circuits
DE102011107538A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Fridge and / or freezer
CN209166170U (en) * 2018-08-24 2019-07-26 深圳市贝腾科技有限公司 Heat-exchange device and freeze drying equipment
WO2020076333A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Custom Controls Company Refrigeration capacity control device
US10753657B2 (en) 2018-10-11 2020-08-25 Custom Controls Company, a Texas corporation Refrigeration capacity control device
US11498686B2 (en) * 2019-09-06 2022-11-15 Hamilton Sundstrand Corporation Refrigeration systems

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068734B (en) * 1959-11-12
US2960845A (en) * 1958-01-31 1960-11-22 Sporlan Valve Co Refrigerant control for systems with variable head pressure
SE410221B (en) * 1978-02-07 1979-10-01 T Brandin ACTION AT COOLING SYSTEM TO PREVENT COLD MEDIUM IN LIQUID NEAR COMPRESSOR
GB2164438B (en) * 1984-09-14 1988-07-27 Aisin Seiki Heat exchangers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010529409A (en) * 2007-06-12 2010-08-26 ダンフォス・アクチ−セルスカブ Method for controlling refrigerant distribution

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Publication number Publication date
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CA1330261C (en) 1994-06-21

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