JPH06213170A - ２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装置 - Google Patents
２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装置Info
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- JPH06213170A JPH06213170A JP500593A JP500593A JPH06213170A JP H06213170 A JPH06213170 A JP H06213170A JP 500593 A JP500593 A JP 500593A JP 500593 A JP500593 A JP 500593A JP H06213170 A JPH06213170 A JP H06213170A
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体環境試験装置等の恒温装置におけるエ
コノマイザーを有する２段圧縮機の低段吐出、高段吸入
ガス管間のガスクーラーにより温度制御の簡素化と省エ
ネルギー化を図る。 【構成】 低段吐出、高段吸入ガス管１３，１４にガス
クーラー２３を設けたエコノマイザーを有する２段圧縮
冷凍装置３の、蒸発器５の被冷却流体出口５ａに温度セ
ンサー６と温度調節計７、凝縮器１７出口の分岐液管１
８，２４にエコノマイザーとガスクーラーへの膨張弁又
は給液弁１９，２５、温度調節計と膨張弁又は給液弁を
連結する信号線２６，２７、ガスクーラーの分岐ガス管
９に温度調節計間に信号線１１を連結した自動弁１０を
それぞれ設け、温度調節計の設定温度信号でエコノマイ
ザーへ給液を停止し、ガスクーラーへ給液を開始し、２
段圧縮機の低段吐出ガス圧を低段吸入ガス圧と等しくす
る。
コノマイザーを有する２段圧縮機の低段吐出、高段吸入
ガス管間のガスクーラーにより温度制御の簡素化と省エ
ネルギー化を図る。 【構成】 低段吐出、高段吸入ガス管１３，１４にガス
クーラー２３を設けたエコノマイザーを有する２段圧縮
冷凍装置３の、蒸発器５の被冷却流体出口５ａに温度セ
ンサー６と温度調節計７、凝縮器１７出口の分岐液管１
８，２４にエコノマイザーとガスクーラーへの膨張弁又
は給液弁１９，２５、温度調節計と膨張弁又は給液弁を
連結する信号線２６，２７、ガスクーラーの分岐ガス管
９に温度調節計間に信号線１１を連結した自動弁１０を
それぞれ設け、温度調節計の設定温度信号でエコノマイ
ザーへ給液を停止し、ガスクーラーへ給液を開始し、２
段圧縮機の低段吐出ガス圧を低段吸入ガス圧と等しくす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は０〜−６０℃の低温から
超低温に及ぶ被冷却空気温度を必要とし、しかもこの温
度範囲の適宜温度に対して±０．２℃の精度で該温度を
維持する必要のある半導体環境試験装置等の恒温装置に
使用するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出
ガス管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラー
を装備した２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装
置に関する。
超低温に及ぶ被冷却空気温度を必要とし、しかもこの温
度範囲の適宜温度に対して±０．２℃の精度で該温度を
維持する必要のある半導体環境試験装置等の恒温装置に
使用するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出
ガス管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラー
を装備した２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種恒温装置においては、液体
窒素と電熱ヒーターを組み合わせたものが専ら使用され
ている。
窒素と電熱ヒーターを組み合わせたものが専ら使用され
ている。
【０００３】また、この他にこの種恒温装置には従来公
知の１元冷凍装置又は２元冷凍装置の適用が容易に考え
られる。
知の１元冷凍装置又は２元冷凍装置の適用が容易に考え
られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の液体窒素を使っ
たものでは、その沸点（−１９５．８℃）が低いため、
液体窒素を蒸発させながら、適宜温度に試験試料を冷や
している。
たものでは、その沸点（−１９５．８℃）が低いため、
液体窒素を蒸発させながら、適宜温度に試験試料を冷や
している。
【０００５】そしてその温度を電熱ヒーター等を併用し
て例えば−３℃、−４５℃、−５５℃等の一定温度に保
持して環境試験を行っている。
て例えば−３℃、−４５℃、−５５℃等の一定温度に保
持して環境試験を行っている。
【０００６】そのため液体窒素の消費が激しく、常に予
備の液体窒素を準備する必要があり、連続運転ができ
ず、高価に付くという欠点があった。
備の液体窒素を準備する必要があり、連続運転ができ
ず、高価に付くという欠点があった。
【０００７】それに、恒温装置には側方よりコンベアＣ
により試験試料を搬入し、恒温装置の上方よりテストヘ
ッドＴを操作して試験を行い、取り出す操作孔Ｓ等があ
り、該操作孔Ｓ等の開閉隙間より窒素ガスが漏れ、窒息
する危険性があり、作業環境が悪いという欠点があっ
た。
により試験試料を搬入し、恒温装置の上方よりテストヘ
ッドＴを操作して試験を行い、取り出す操作孔Ｓ等があ
り、該操作孔Ｓ等の開閉隙間より窒素ガスが漏れ、窒息
する危険性があり、作業環境が悪いという欠点があっ
た。
【０００８】また恒温装置に従来公知の１元冷凍装置又
は２元冷凍装置を使用したものでは、作業性等の面から
冷却降下時に被冷却空気を約３０分間で常温より前記低
温から超低温に至る温度範囲の一定温度に冷却降下させ
る冷凍能力を具備する必要がある。
は２元冷凍装置を使用したものでは、作業性等の面から
冷却降下時に被冷却空気を約３０分間で常温より前記低
温から超低温に至る温度範囲の一定温度に冷却降下させ
る冷凍能力を具備する必要がある。
【０００９】そのために冷凍負荷に対し約３倍の冷凍能
力を有する冷凍圧縮機が必要で、１元冷凍装置では０〜
−３０℃の温度範囲は単段圧縮機、−３０〜−６０℃の
温度範囲では２段圧縮機を用いる必要があり、装置が複
雑になる欠点があった。
力を有する冷凍圧縮機が必要で、１元冷凍装置では０〜
−３０℃の温度範囲は単段圧縮機、−３０〜−６０℃の
温度範囲では２段圧縮機を用いる必要があり、装置が複
雑になる欠点があった。
【００１０】つまり、この種恒温装置は小規模で、冷凍
負荷が比較的小さく、１元冷凍装置又は２元冷凍装置の
圧縮機は容量制御機構を有しないため、前記温度範囲の
設定温度が高い場合ほど恒温装置の冷凍負荷が小さく、
逆に該冷凍装置の圧縮機の冷凍能力は大きくなる。
負荷が比較的小さく、１元冷凍装置又は２元冷凍装置の
圧縮機は容量制御機構を有しないため、前記温度範囲の
設定温度が高い場合ほど恒温装置の冷凍負荷が小さく、
逆に該冷凍装置の圧縮機の冷凍能力は大きくなる。
【００１１】そのために余剰冷凍能力が生じ、設定温度
におけるその温度の維持が困難となるので、１元冷凍装
置において、高温に対しては単段圧縮機、低温に対して
は２段圧縮機を用いなければならない。
におけるその温度の維持が困難となるので、１元冷凍装
置において、高温に対しては単段圧縮機、低温に対して
は２段圧縮機を用いなければならない。
【００１２】さらに２元冷凍装置においても同様の冷凍
能力特性があるので、設定温度に対する冷凍能力に余剰
が生じ、該余剰の冷凍能力を電熱ヒーターにより加熱し
て相殺し、設定温度を維持するため、省エネルギー化に
反する欠点がある。
能力特性があるので、設定温度に対する冷凍能力に余剰
が生じ、該余剰の冷凍能力を電熱ヒーターにより加熱し
て相殺し、設定温度を維持するため、省エネルギー化に
反する欠点がある。
【００１３】本発明は半導体環境試験装置等の恒温装置
に使用するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐
出ガス管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラ
ーを設けた２段圧縮冷凍装置において、該冷凍装置の温
度制御の簡素化と省エネルギー化を可能とする２段圧縮
冷凍装置の容量制御方法及びその装置を提供することを
目的とする。
に使用するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐
出ガス管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラ
ーを設けた２段圧縮冷凍装置において、該冷凍装置の温
度制御の簡素化と省エネルギー化を可能とする２段圧縮
冷凍装置の容量制御方法及びその装置を提供することを
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
に本発明は、半導体環境試験装置等の恒温装置に使用す
るエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出ガス管
と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラーを設け
た２段圧縮冷凍装置において、蒸発器の被冷却流体出口
に該出口温度を検出する温度センサーと任意の温度に設
定可能な温度調節計を設ける。
に本発明は、半導体環境試験装置等の恒温装置に使用す
るエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出ガス管
と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラーを設け
た２段圧縮冷凍装置において、蒸発器の被冷却流体出口
に該出口温度を検出する温度センサーと任意の温度に設
定可能な温度調節計を設ける。
【００１５】そして凝縮器の冷媒出口に２本の分岐液管
を設け、該分岐液管のそれぞれにエコノマイザーとガス
クーラーへの膨張弁又は給液弁を設ける。
を設け、該分岐液管のそれぞれにエコノマイザーとガス
クーラーへの膨張弁又は給液弁を設ける。
【００１６】前記温度調節計とエコノマイザー及び該調
節計とガスクーラーへのそれぞれ膨張弁又は給液弁を連
結する信号線を設ける。
節計とガスクーラーへのそれぞれ膨張弁又は給液弁を連
結する信号線を設ける。
【００１７】また、ガスクーラーから分岐する分岐ガス
管を設け、該分岐ガス管に弁を介在して設け、該弁と温
度調節計間に信号線を設ける。
管を設け、該分岐ガス管に弁を介在して設け、該弁と温
度調節計間に信号線を設ける。
【００１８】そして温度調節計からの、蒸発器の被冷却
流体出口の設定温度信号により、エコノマイザーへの給
液を停止するとともにガスクーラーへの給液を開始し、
２段圧縮機の低段吐出ガスを分岐ガス管を介してガスク
ーラーから該圧縮機の低段吸入ガス管側へ戻す。
流体出口の設定温度信号により、エコノマイザーへの給
液を停止するとともにガスクーラーへの給液を開始し、
２段圧縮機の低段吐出ガスを分岐ガス管を介してガスク
ーラーから該圧縮機の低段吸入ガス管側へ戻す。
【００１９】該低段吸入ガス管側へ流れたガスクーラー
の残余のガスを２段圧縮機の高段吸入ガス管側へ吸入さ
せる。
の残余のガスを２段圧縮機の高段吸入ガス管側へ吸入さ
せる。
【００２０】
【作用】半導体環境試験装置１等の恒温装置２に使用す
るエコノマイザー４を有し、２段圧縮機８の低段吐出ガ
ス管１３と高段吸入ガス管１４を連結する配管１５にガ
スクーラー２３を設けた２段圧縮冷凍装置３において、
その蒸発器５の被冷却流体出口５ａに設けた該出口温度
を検出する温度センサー６の温度が温度調節計７の設定
温度になると、該調節計７から設定温度信号が発せられ
る。
るエコノマイザー４を有し、２段圧縮機８の低段吐出ガ
ス管１３と高段吸入ガス管１４を連結する配管１５にガ
スクーラー２３を設けた２段圧縮冷凍装置３において、
その蒸発器５の被冷却流体出口５ａに設けた該出口温度
を検出する温度センサー６の温度が温度調節計７の設定
温度になると、該調節計７から設定温度信号が発せられ
る。
【００２１】それによりエコノマイザー４とガスクーラ
ー２３に連結した凝縮器１７出口の２本の分岐液管１
８，２４に介在した膨張弁又は給液弁１９，２５を信号
線２６，２７を介して開閉し、エコノマイザー４への給
液を停止し、ガスクーラー２３への給液を開始し、ガス
クーラー２３から低段吸入ガス管１２への分岐ガス管９
の自動弁１０を開く。
ー２３に連結した凝縮器１７出口の２本の分岐液管１
８，２４に介在した膨張弁又は給液弁１９，２５を信号
線２６，２７を介して開閉し、エコノマイザー４への給
液を停止し、ガスクーラー２３への給液を開始し、ガス
クーラー２３から低段吸入ガス管１２への分岐ガス管９
の自動弁１０を開く。
【００２２】すると２段圧縮機８の低段吐出ガス管１３
からのガスと凝縮器１７の出口から分岐液管２４を通過
して膨張弁又は給液弁２５から供給される低温液がガス
クーラー２３を介してガス化し、低段吸入ガス管１２へ
流入する。
からのガスと凝縮器１７の出口から分岐液管２４を通過
して膨張弁又は給液弁２５から供給される低温液がガス
クーラー２３を介してガス化し、低段吸入ガス管１２へ
流入する。
【００２３】そして該圧縮機８の低段吸入圧力はガスク
ーラー２３からの凝縮器１７出口の分岐液管２４を経て
供給される冷媒液がガス化した圧力により上昇し、低段
吸入圧力と低段吐出圧力及び高段吸入圧力が同一圧力と
なるため、低段側Ａのガス圧縮作用が行われず、ガス圧
縮に要する動力を必要としない。
ーラー２３からの凝縮器１７出口の分岐液管２４を経て
供給される冷媒液がガス化した圧力により上昇し、低段
吸入圧力と低段吐出圧力及び高段吸入圧力が同一圧力と
なるため、低段側Ａのガス圧縮作用が行われず、ガス圧
縮に要する動力を必要としない。
【００２４】この場合、ガスクーラー２３からのガスの
内、同一圧力となった圧縮機８の低段吸入圧力と低段吐
出圧力及び高段吸入圧力よりの余剰部分のみが高段吸入
ガス管１４に吸入され、高段側Ｂで圧縮されて高段吐出
ガス管１６から凝縮器１７に至る。
内、同一圧力となった圧縮機８の低段吸入圧力と低段吐
出圧力及び高段吸入圧力よりの余剰部分のみが高段吸入
ガス管１４に吸入され、高段側Ｂで圧縮されて高段吐出
ガス管１６から凝縮器１７に至る。
【００２５】そのため２段圧縮機８の高段吸入ガス管１
４へのガス量は減少し、高段吐出圧力は低下し、該圧縮
機８の冷凍能力と動力は低段側Ａのガス圧縮仕事及び高
段側Ｂのガス量の減少分のガス圧縮仕事をする必要がな
いため、減少して容量制御が有効になる。
４へのガス量は減少し、高段吐出圧力は低下し、該圧縮
機８の冷凍能力と動力は低段側Ａのガス圧縮仕事及び高
段側Ｂのガス量の減少分のガス圧縮仕事をする必要がな
いため、減少して容量制御が有効になる。
【００２６】また、この際の再圧縮によるガスの加熱
は、ガスクーラー２３で冷却することにより防止でき
る。
は、ガスクーラー２３で冷却することにより防止でき
る。
【００２７】
【実施例】本発明実施の一例を示した添付図面について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２８】図１は半導体環境試験装置の概略を示すも
ので、図２は本発明のガスクーラーを使用した２段圧縮
冷凍装置のもので、図３は従来の同２段圧縮冷凍装置の
ものである。
ので、図２は本発明のガスクーラーを使用した２段圧縮
冷凍装置のもので、図３は従来の同２段圧縮冷凍装置の
ものである。
【００２９】１は半導体環境試験装置で、後述の２段圧
縮冷凍装置３とダクトＤで連結した恒温装置２内でコン
ベアＣ上に載置した半導体をそれぞれの用途に合わせて
一定の温度に保持して試験を行うものである。
縮冷凍装置３とダクトＤで連結した恒温装置２内でコン
ベアＣ上に載置した半導体をそれぞれの用途に合わせて
一定の温度に保持して試験を行うものである。
【００３０】該一定の温度とは、それぞれ半導体の用途
に応じた−３℃、−４５℃、−５５℃で、それぞれ±
０．２℃の精度を維持して約４８時間に亘って保持する
ものである。
に応じた−３℃、−４５℃、−５５℃で、それぞれ±
０．２℃の精度を維持して約４８時間に亘って保持する
ものである。
【００３１】そしてヒーティングルームＨで半導体を常
温に戻し、半導体環境試験が終了するものである。
温に戻し、半導体環境試験が終了するものである。
【００３２】３は本発明に使用するガスクーラーを使用
した、１元冷凍装置からなる２段圧縮冷凍装置で、図３
に示す従来の同１元冷凍装置からなる２段圧縮冷凍装置
３ａを利用したものである。
した、１元冷凍装置からなる２段圧縮冷凍装置で、図３
に示す従来の同１元冷凍装置からなる２段圧縮冷凍装置
３ａを利用したものである。
【００３３】４はエコノマイザーで、内部に後述の２段
圧縮機８の高段吐出ガス管１６に凝縮器１７を介して連
結した伝熱管４ａを内蔵したものである。
圧縮機８の高段吐出ガス管１６に凝縮器１７を介して連
結した伝熱管４ａを内蔵したものである。
【００３４】そして凝縮器１７の出口に設けた２本の分
岐液管１８，２４の一方１８よりエコノマイザー用の膨
張弁又は給液弁１９を介して該伝熱管４ａの外周に高圧
液を低温液として給液管４ｂから供給する。
岐液管１８，２４の一方１８よりエコノマイザー用の膨
張弁又は給液弁１９を介して該伝熱管４ａの外周に高圧
液を低温液として給液管４ｂから供給する。
【００３５】該供給された低温液は伝熱管４ａ内の高圧
液から気化熱を奪い、ガス化してガス出口４ｃよりエコ
ノマイザー戻りガス管２０に流れ、凝縮器１７よりの高
圧液を過冷却する。
液から気化熱を奪い、ガス化してガス出口４ｃよりエコ
ノマイザー戻りガス管２０に流れ、凝縮器１７よりの高
圧液を過冷却する。
【００３６】５は蒸発器で、エコノマイザー４よりの過
冷却液管２１に低段側膨張弁２２を介して連結し、該膨
張弁２２で低圧となった過冷却液により熱を奪い、被冷
却流体を冷却する。
冷却液管２１に低段側膨張弁２２を介して連結し、該膨
張弁２２で低圧となった過冷却液により熱を奪い、被冷
却流体を冷却する。
【００３７】６は該蒸発器５の被冷却流体出口５ａに設
けた温度センサーで、該出口５ａの温度を検出するもの
である。
けた温度センサーで、該出口５ａの温度を検出するもの
である。
【００３８】７は該温度センサー６と結線した、任意の
温度に設定が可能な温度調節計で、温度センサー６で該
調節計７での設定温度（０〜−３０℃の範囲の温度）を
検出すると、設定温度信号を発するものである。
温度に設定が可能な温度調節計で、温度センサー６で該
調節計７での設定温度（０〜−３０℃の範囲の温度）を
検出すると、設定温度信号を発するものである。
【００３９】８は２段圧縮機で、ピストン押除け量が
２：１のそれぞれ低段側Ａと高段側Ｂの圧縮機から成
り、蒸発器５のガス出口５ｂを低段吸入ガス管１２に連
結したものである。
２：１のそれぞれ低段側Ａと高段側Ｂの圧縮機から成
り、蒸発器５のガス出口５ｂを低段吸入ガス管１２に連
結したものである。
【００４０】そして２段圧縮機８の低段吐出ガス管１３
と高段吸入ガス管１４を配管１５で連結し、高段吐出ガ
ス管１６を凝縮器１７入口に連結したものである。
と高段吸入ガス管１４を配管１５で連結し、高段吐出ガ
ス管１６を凝縮器１７入口に連結したものである。
【００４１】９は分岐ガス管で、基端を低段吐出ガス管
１３と高段吸入ガス管１４を連結した配管１５に設けた
ガスクーラー２３から分岐したもので、先端を自動弁１
０を介して前記低段吸入ガス管１２に連結する。
１３と高段吸入ガス管１４を連結した配管１５に設けた
ガスクーラー２３から分岐したもので、先端を自動弁１
０を介して前記低段吸入ガス管１２に連結する。
【００４２】また該ガスクーラー２３には凝縮器１７の
出口よりの分岐液管１８から膨張弁又は給液弁１９を介
してエコノマイザー４に供給された低温液をエコノマイ
ザー戻りガス管２０を経て供給する。
出口よりの分岐液管１８から膨張弁又は給液弁１９を介
してエコノマイザー４に供給された低温液をエコノマイ
ザー戻りガス管２０を経て供給する。
【００４３】そして同分岐液管２４からの高圧液を膨張
弁又は給液弁２５を介して低温液として直接ガスクーラ
ー２３に供給する。
弁又は給液弁２５を介して低温液として直接ガスクーラ
ー２３に供給する。
【００４４】するとガスクーラー２３に供給された低温
液は低段吐出ガス管１３から高段吸入ガス管１４へのガ
スから熱を奪い、自身はガス化して該ガスを冷却する。
液は低段吐出ガス管１３から高段吸入ガス管１４へのガ
スから熱を奪い、自身はガス化して該ガスを冷却する。
【００４５】１０は該分岐ガス管９に介在した自動弁
で、前記温度調節計７と信号線１１で結線したもので、
温度センサー６が設定温度を検出すると、該調節計７よ
りの設定温度信号を受けて開くものである。
で、前記温度調節計７と信号線１１で結線したもので、
温度センサー６が設定温度を検出すると、該調節計７よ
りの設定温度信号を受けて開くものである。
【００４６】２６，２７は信号線で、温度調節計７と膨
張弁又は給液弁１９，２５をそれぞれ結線したもので、
温度センサー６が設定温度を検出すると、該調節計７よ
りの設定温度信号を受けて該弁１９を閉弁し、該弁２５
を開弁する。
張弁又は給液弁１９，２５をそれぞれ結線したもので、
温度センサー６が設定温度を検出すると、該調節計７よ
りの設定温度信号を受けて該弁１９を閉弁し、該弁２５
を開弁する。
【００４７】つまり温度センサー６が設定温度を検出す
ると、エコノマイザー４への給液を停止し、ガスクーラ
ー２３への給液を開始する。
ると、エコノマイザー４への給液を停止し、ガスクーラ
ー２３への給液を開始する。
【００４８】そしてガスクーラー２３から低段吸入ガス
管１２への分岐ガス管９に介在した自動弁１０を開くか
ら、低段吸入ガス管１２とガスクーラー２３即ち低段吐
出ガス管１３及び高段吸入ガス管１４の圧力は等しくな
る。
管１２への分岐ガス管９に介在した自動弁１０を開くか
ら、低段吸入ガス管１２とガスクーラー２３即ち低段吐
出ガス管１３及び高段吸入ガス管１４の圧力は等しくな
る。
【００４９】このことにより２段圧縮機８の低段側Ａは
吸入、吐出ガス管１２，１３間で圧縮作用を行わず、２
段圧縮機８の高段側Ｂのみで行うことになる。
吸入、吐出ガス管１２，１３間で圧縮作用を行わず、２
段圧縮機８の高段側Ｂのみで行うことになる。
【００５０】この高段側Ｂでの圧縮作用はガスクーラー
２３の凝縮器１７出口での分岐液管２４より膨張弁又は
給液弁２５を介して供給されるガスの内、低段吸入ガス
管１２と低段吐出ガス管１３及び高段吸入ガス管１４の
等しくなったガス圧以上の余剰のガスが圧縮される。
２３の凝縮器１７出口での分岐液管２４より膨張弁又は
給液弁２５を介して供給されるガスの内、低段吸入ガス
管１２と低段吐出ガス管１３及び高段吸入ガス管１４の
等しくなったガス圧以上の余剰のガスが圧縮される。
【００５１】また同圧となった該ガス管１２，１３，１
４内の圧力は蒸発器５及びエコノマイザー４の熱負荷に
見合ったものになる。
４内の圧力は蒸発器５及びエコノマイザー４の熱負荷に
見合ったものになる。
【００５２】この状態では、低段吐出温度と高段吐出温
度は適正な一定の温度に保持されるから、潤滑油系統は
正常に作動し、２段圧縮機８の低段側Ａの容量制御は有
効なものとなる。
度は適正な一定の温度に保持されるから、潤滑油系統は
正常に作動し、２段圧縮機８の低段側Ａの容量制御は有
効なものとなる。
【００５３】次に蒸発器５の被冷却流体出口５ａの温度
センサー６が該設定温度に到達していない場合には、温
度調節計７は設定温度信号を発しないから、自動弁１０
を閉鎖し、膨張弁又は給液弁１９を開放し、同弁２５を
閉鎖する。
センサー６が該設定温度に到達していない場合には、温
度調節計７は設定温度信号を発しないから、自動弁１０
を閉鎖し、膨張弁又は給液弁１９を開放し、同弁２５を
閉鎖する。
【００５４】このことにより２段圧縮機８の低段側Ａの
吸入、吐出ガス管１２，１３のガス圧は同圧とならず、
低段側Ａと高段側Ｂが作動する従来通りの２段圧縮機と
して作用する。
吸入、吐出ガス管１２，１３のガス圧は同圧とならず、
低段側Ａと高段側Ｂが作動する従来通りの２段圧縮機と
して作用する。
【００５５】そして分岐液管２４を介してガスクーラー
２３に給液せず、分岐液管１８を介して凝縮器１７出口
の高圧液は膨張弁又は給液弁１９を経てエコノマイザー
４に給液されるから、給液管４ｂから伝熱管４ａ外周に
低温液として給液される。
２３に給液せず、分岐液管１８を介して凝縮器１７出口
の高圧液は膨張弁又は給液弁１９を経てエコノマイザー
４に給液されるから、給液管４ｂから伝熱管４ａ外周に
低温液として給液される。
【００５６】該低温液は伝熱管４ａ内部の高圧液より気
化熱を奪い、ガス化してガス出口４ｃよりエコノマイザ
ー戻りガス管２０に流れ、凝縮器１７よりの高圧液を過
冷却する。
化熱を奪い、ガス化してガス出口４ｃよりエコノマイザ
ー戻りガス管２０に流れ、凝縮器１７よりの高圧液を過
冷却する。
【００５７】即ち蒸発器５の被冷却流体出口５ａの温度
センサー６が該設定温度以下を検出した場合には、エコ
ノマイザーを有するガスクーラー付き２段圧縮冷凍装置
として作動する。
センサー６が該設定温度以下を検出した場合には、エコ
ノマイザーを有するガスクーラー付き２段圧縮冷凍装置
として作動する。
【００５８】次に従来の容量制御を行わない（１００％
ロード）２段圧縮機と低段側Ａをアンロードした２段圧
縮機の冷凍能力と動力について比較すると、表１のよう
になる。
ロード）２段圧縮機と低段側Ａをアンロードした２段圧
縮機の冷凍能力と動力について比較すると、表１のよう
になる。
【００５９】
【表１】
【００６０】このように、本発明の低段側アンロード状
態では蒸発器出口空気設定温度０〜−３０℃に対し蒸発
温度−４０℃以上の条件を対応させることにより、熱負
荷に対して圧縮機の冷凍能力を軽減することができる。
態では蒸発器出口空気設定温度０〜−３０℃に対し蒸発
温度−４０℃以上の条件を対応させることにより、熱負
荷に対して圧縮機の冷凍能力を軽減することができる。
【００６１】
【発明の効果】本発明は以上のような構成を有するか
ら、設定温度が比較的高い（０〜−３０℃）場合に、設
定温度に達すると、凝縮器１７の出口の高圧液をエコノ
マイザー４に給液せず、直接ガスクーラー２３に給液
し、分岐ガス管９に設けた自動弁１０を開き、低段吸入
圧力を上昇し、低段吐出圧力と等しくするから、２段圧
縮機８の低段側Ａは圧縮仕事を行わず、高段側Ｂが圧縮
仕事を行い、主として高段側Ｂの冷凍能力が有効とな
る。
ら、設定温度が比較的高い（０〜−３０℃）場合に、設
定温度に達すると、凝縮器１７の出口の高圧液をエコノ
マイザー４に給液せず、直接ガスクーラー２３に給液
し、分岐ガス管９に設けた自動弁１０を開き、低段吸入
圧力を上昇し、低段吐出圧力と等しくするから、２段圧
縮機８の低段側Ａは圧縮仕事を行わず、高段側Ｂが圧縮
仕事を行い、主として高段側Ｂの冷凍能力が有効とな
る。
【００６２】そして高段側Ｂの冷凍能力は０〜−３０℃
の設定温度に対して蒸発器５の熱負荷に見合ったものに
なるため、温度維持を目的とする制御が容易となる。
の設定温度に対して蒸発器５の熱負荷に見合ったものに
なるため、温度維持を目的とする制御が容易となる。
【００６３】また２段圧縮機８の低段側Ａが圧縮仕事を
行わないから、低段側Ａは摩擦のみとなり、２段圧縮機
の軸動力が減少し、省エネルギーが達成できる。
行わないから、低段側Ａは摩擦のみとなり、２段圧縮機
の軸動力が減少し、省エネルギーが達成できる。
【００６４】さらに本発明の２段圧縮機８は０〜−３０
℃の設定温度に対して単段圧縮機のように作動するか
ら、従来のように２段圧縮機の他に単段圧縮機を設ける
必要がなく、装置自体が簡素化できる。
℃の設定温度に対して単段圧縮機のように作動するか
ら、従来のように２段圧縮機の他に単段圧縮機を設ける
必要がなく、装置自体が簡素化できる。
【図１】本発明の半導体環境試験装置の上面より見た概
略図である。
略図である。
【図２】本発明の２段圧縮冷凍装置の冷媒管系統図であ
る。
る。
【図３】従来の２段圧縮冷凍装置の冷媒管系統図であ
る。
る。
１ 半導体環境試験装置 ２ 恒温装置 ３ 本発明の２段圧縮冷凍装置 ３ａ 従来の２段圧縮冷凍装置 ４ エコノマイザー ４ａ 伝熱管 ４ｂ 給液管 ４ｃ ガス出口 ５ 蒸発器 ５ａ 被冷却流体出口 ５ｂ ガス出口 ６ 温度センサー ７ 温度調節計 ８ ２段圧縮機 ９ 分岐ガス管 １０ 自動弁 １１ 信号線 １２ 低段吸入ガス管 １３ 低段吐出ガス管 １４ 高段吸入ガス管 １５ 配管 １６ 高段吐出ガス管 １７ 凝縮器 １８ 分岐液管 １９ エコノマイザー用膨張弁又は給液弁 ２０ エコノマイザー戻りガス管 ２１ 過冷却液管 ２２ 低段側膨張弁 ２３ ガスクーラー ２４ 分岐液管 ２５ ガスクーラー用膨張弁又は給液弁 ２６，２７ 信号線 Ａ 低段側 Ｂ 高段側 Ｃ コンベア Ｄ ダクト Ｈ ヒーティングルーム Ｓ 操作孔 Ｔ テストヘッド
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体環境試験装置等の恒温装置に使用
するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出ガス
管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラーを装
備した２段圧縮冷凍装置において、蒸発器の被冷却流体
出口の設定温度信号により、エコノマイザーへの給液を
停止するとともにガスクーラーへの給液を開始し、２段
圧縮機の低段吐出ガスをガスクーラーから該圧縮機の低
段吸入ガス管側へ戻し、ガスクーラーの低段吸入ガス管
側への残余のガスを２段圧縮機の高段吸入ガス管側へ吸
入させることを特徴とする２段圧縮冷凍装置の容量制御
方法。 - 【請求項２】 半導体環境試験装置等の恒温装置に使用
するエコノマイザーを有し、２段圧縮機の低段吐出ガス
管と高段吸入ガス管を連結する配管にガスクーラーを装
備した２段圧縮冷凍装置において、蒸発器の被冷却流体
出口に該出口温度を検出する温度センサーと任意の温度
に設定可能な温度調節計を設け、凝縮器の冷媒出口に設
けた２本の分岐液管のそれぞれにエコノマイザーとガス
クーラーへの膨張弁又は給液弁を設け、該温度調節計と
エコノマイザーとガスクーラーへの膨張弁又は給液弁を
連結する信号線を設け、ガスクーラーに２段圧縮機の低
段吸入ガス管と連結する分岐ガス管を設け、該分岐ガス
管に弁を設け、該弁と温度調節計間に信号線を設けたこ
とを特徴とする２段圧縮冷凍装置の容量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5005005A JP2541741B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5005005A JP2541741B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213170A true JPH06213170A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2541741B2 JP2541741B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=11599447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5005005A Expired - Fee Related JP2541741B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ２段圧縮冷凍装置の容量制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541741B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032168A1 (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-04 | Shaw David N | Boosted air source heat pump |
| US5927088A (en) * | 1996-02-27 | 1999-07-27 | Shaw; David N. | Boosted air source heat pump |
| US6276148B1 (en) | 2000-02-16 | 2001-08-21 | David N. Shaw | Boosted air source heat pump |
| US6931871B2 (en) | 2003-08-27 | 2005-08-23 | Shaw Engineering Associates, Llc | Boosted air source heat pump |
| US7651322B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-01-26 | Hallowell International, Llc | Oil balance system and method for compressors connected in series |
| CN113063274A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-07-02 | 西南科技大学 | 一种空气源热泵高温烘干消毒柜 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576267A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-13 | Hitachi Ltd | Turbo refrigerating machine |
| JPS6419870U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP5005005A patent/JP2541741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576267A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-13 | Hitachi Ltd | Turbo refrigerating machine |
| JPS6419870U (ja) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 |
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| WO1997032168A1 (en) * | 1996-02-27 | 1997-09-04 | Shaw David N | Boosted air source heat pump |
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| USRE39625E1 (en) | 2000-02-16 | 2007-05-15 | Hallowell International, Llc | Boosted air source heat pump |
| US6931871B2 (en) | 2003-08-27 | 2005-08-23 | Shaw Engineering Associates, Llc | Boosted air source heat pump |
| US7651322B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-01-26 | Hallowell International, Llc | Oil balance system and method for compressors connected in series |
| US7712329B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-05-11 | David Shaw | Oil balance system and method for compressors |
| US8075283B2 (en) | 2004-10-06 | 2011-12-13 | Hallowell International, Llc | Oil balance system and method for compressors connected in series |
| CN113063274A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-07-02 | 西南科技大学 | 一种空气源热泵高温烘干消毒柜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2541741B2 (ja) | 1996-10-09 |
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