JPH0268457A - 凍結真空乾燥用冷凍・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） この発明は凍結真空乾燥用冷凍・冷却装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来の凍結真空乾燥用冷凍・冷却装置は、第３図に示す
ように圧縮機１で凝縮圧力にまで加圧した冷媒蒸気を凝
縮器２で液化し、この液化した冷媒を温度作動式膨張弁
３で減圧してから蒸発器４に送り、そこで冷媒を蒸発さ
せ、蒸発した冷媒を圧縮機１に送って再び加圧するもの
である。蒸発器４の出口には感温筒５が設けられ、その
感温筒５はキャピラリーチューブ６を介して温度作動式
膨張弁３につながれている。温度作動式膨張弁３は第４
図に示すように感温筒５に封入された冷媒の圧力をキャ
ピラリーチューブ６を介して作用させるダイヤフラム７
と、弁棒８を介してダイヤフラム７と連動する弁体９と
、この弁体９を弾圧するスプリング１０と、弁体９を着
座さぜる弁座をもった弁箱１１とを備えている。

したがって、蒸発器４の入口温度と出口温度との差、即
ち冷媒の過熱度を一定に制御する際の温度作動式膨張弁
３の作動は、感温筒５における温度が上昇すると、感温
筒５に封入されている冷媒が膨張して、その圧力がキャ
ピラリーチューブ６を通ってダイヤフラム７に伝わり、
ダイヤフラム７を押し下げることによって弁を開き、冷
媒を多く流して、温度を下げるようにしている。反対に
、感温筒５における温度が下降すると、感温筒５に封入
されている冷媒が収縮し、スプリングｌＯと冷媒の内部
圧力によってダイヤフラム７を押し」二げて弁を閉じ、
冷媒の流量を減らして、温度を上げるようにしている。

そして、このような温度作動式膨張弁３の作動によって
、蒸発器４の出口における冷媒の過熱度を一定に制御し
ている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の凍結真空乾燥用冷凍・冷却装置は、上記のように
温度作動式膨張弁の作動によって、蒸発器の出口におけ
る冷媒の過熱度を一定に制御するようにしているが、こ
の温度作動式膨張弁は感温筒に封入された冷媒の膨張又
は収縮等によって作動するため、作動に時間的遅れが生
じたり、あるいは比例動作の制御ができても、比例十積
分十微分動作の制御等の高度な制御ができず、しかも弁
開閉範囲が小さくて、凍結真空乾燥装置のような負荷変
動の大きいものに対しては、数種類の膨張弁を負荷の変
動に応じて切り換えながら使用しなければならない不都
合が生じる等の問題をもっていた。

この発明は従来の問題を解決して、作動に時間的遅れが
生じることもなく、比例」−積分十微分動作の制御等の
高度な制御ができ、蒸発器の出口における冷媒の過熱度
の制御を迅速かつ正確に行うと共に、凍結真空乾燥装置
のような負荷変動の大きいものに対しても、膨張弁を負
荷の変動に応じて切り換えて使用することなく、冷媒の
過熱度の制御を容易に行うことのできる凍結真空乾燥用
冷凍・冷却装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を解決するために、この発明は、上記のような
構成をした従来の凍結真空乾燥用冷凍・冷却装置におい
て、キャピラリーチューブを介して感温筒とつないだ温
度作動式膨張弁を使用する代わりに、温度作動式膨張弁
のあった位置に別の膨張弁を設けている。また、この発
明は、蒸発器の入口と出口とに測温センサをそれぞれ設
け、この測温センサからの温度信号を入力して演算し、
出力信号を出す制御装置を備え、この制御装置からの出
力信号によって、温度作動式膨張弁の代わりに設けた上
記別の膨張弁を作動させて、」二記別の膨張弁の開閉動
作を行うことを特徴としている。

（作用） この発明は、蒸発器の入口温度と出口温度とをそれぞれ
の測温センサで測定し、測温センサからの温度信号を制
御装置に入力し、そこで演算してから出力信号を膨張弁
に送り、膨張弁を作動させることによって、膨張弁の開
閉動作を行い、蒸発器出口におれる冷媒の過熱度をあら
かじめ指示された値になるようにしている。

（実施例） 以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図はこの発明の実施例の構成を示す説明図で、同図
において、圧縮機１で凝縮圧力にまで加圧された冷媒蒸
気は凝縮器２で液化され、液化された冷媒が膨張弁２１
で減圧されてから蒸発器４に送られている。蒸発器４で
は冷媒を蒸発させている。蒸発した冷媒は圧縮機１に送
られ、そこで再び凝縮圧力にまで加圧させられている。

蒸発器４の入口及び出口には測温センサ２２．２３がそ
れぞれ設けられ、各測温センサ２２．２３によって、蒸
発器４の入口温度と出口温度とが測定されている。各測
温センサ２２．２３からの温度信号は制御装置２４に入
力され、そこで演算されている。この演算に基づいて、
制御装置２４は出力信号を膨張弁２１に送り、膨張弁２
１を作動させることによって、膨張弁２１の開閉動作を
行い、蒸発器４の出口における冷媒の過熱度をあらかじ
め指示された値になるようにしている。膨張弁２１は駆
動モータ２５で弁棒２６を回転させて、弁棒ネジ部２６
ａによって弁棒２６を上下さぜ、絞り部２７の冷媒通過
面積を変化させて、冷媒の通過流儀を調節している。

次に、第２図はこの発明の実施例を組み込んだ凍結真空
乾燥装置の系統図である。同図において、３１は乾燥槽
、３２は真空ポンプである。

（発明の効果） この発明は、測温センサからの温度信号を制御装置に入
力し、そこで演算してから出力信号を膨張弁に送り、膨
張弁を作動させて、膨張弁の開閉動作を行うようにして
いるので、作動に時間的遅れが生じることもなく、比例
＋積分十微分動作の制御等の高度な制御ができ、蒸発器
の出口における冷媒の過熱度の制御を迅速かつ正確に行
うと共に、凍結真空乾燥装置のような負荷変動の大きい
ものに対しても、膨張弁を負荷の変動に応じて切り換え
て使用することなく、冷媒の過熱度の制御を容易に行う
ことのできるようになる。更に、冷媒の過熱度の制御を
適切に行うことにより、下記の効果も得られるようにな
る。

■液バックをより完全に防止することができる。

■圧縮機の吐出温度を余り上昇させなくなり、圧縮機の
寿命を長くする。

■圧縮機の電気使用量を増加させない。

■冷凍能力を減少させない。

■蒸発器における熱交換をよくする。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の構成を示す説明図、第２図
はこの発明の実施例を組み込んだ凍結真空乾燥装置の系
統図である。第３図は従来の凍結真空乾燥用冷凍・冷却
装置を示す説明図、第４図は温度作動式膨張弁の構成を
示す断面図である。 図中、 ■・・・・・圧縮機 ２・・・・・凝縮器 ３・・・・・温度作動式膨張弁 ４・・・・・蒸発器 ５・・・・・感温筒 ６・・・・・キャピラリーデユープ ７・・・・・ダイヤフラム ８・・・・・弁棒 ９・・・・・弁体 １０・・・・・スプリング １１・・・・・弁箱 ２１・・・・・膨張弁 ２２・・・・・測温センサ ２３・　・　・　・　・ ２４・　・　・　・　・ ２５・　・　・　・　・ ２６・　・　・　・　・ ２６ａ　　・　・　・　・ ２７・　・　・　・　・ ３１　・　・　・　・　・ ３２・　・　・　・　・ なお、図中、 している。 測温センサ 制御装置 駆動モータ 弁棒 弁棒ネジ部 絞り部 乾燥槽 真空ポンプ 同一符号は同−又は相当部分を示

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機で凝縮圧力にまで加圧した冷媒蒸気を凝縮器で液
   化し、この液化した冷媒を膨張弁で減圧してから蒸発器
   に送り、そこで冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を圧縮機
   に送って再び加圧する凍結真空乾燥用冷凍・冷却装置に
   おいて、上記蒸発器の入口及び出口に測温センサをそれ
   ぞれ設け、この測温センサからの温度信号を入力して演
   算し、出力信号を出す制御装置を備え、この制御装置か
   らの出力信号によって、上記膨張弁を作動させて、上記
   膨張弁の開閉動作を行うことを特徴とした凍結真空乾燥
   用冷凍・冷却装置。