JPS5849880A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
- Publication number
- JPS5849880A JPS5849880A JP14730981A JP14730981A JPS5849880A JP S5849880 A JPS5849880 A JP S5849880A JP 14730981 A JP14730981 A JP 14730981A JP 14730981 A JP14730981 A JP 14730981A JP S5849880 A JPS5849880 A JP S5849880A
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- Japan
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- evaporator
- refrigerant
- temperature
- self
- refrigerant flow
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷凍装置に係夛、特に広範囲の熱負荷に対して
も常に適切な冷媒流量制御を行うことが”でき効率の優
れた冷凍装置に関する。
も常に適切な冷媒流量制御を行うことが”でき効率の優
れた冷凍装置に関する。
一般に冷凍装置は第１１ＥＩＫ示されるように圧縮ＩＩ
Ｉ ０％凝縮器２０、受液器３０、膨張弁４Ｇ。
Ｉ ０％凝縮器２０、受液器３０、膨張弁４Ｇ。
蒸発器５０．アキエムレータ６ｏ及びそれらを連結する
配管１１．２１，３１，４１，５１．６１から構成され
ている。冷媒は圧縮器１ｏで圧縮され九後順次矢印！方
向に流れ、蒸発器５０中の冷媒流通管ＳＸ中で蒸発しそ
Ｏ気化熱くよって冷却対象（例えば冷凍庫内）の温度を
下けるものであ。
配管１１．２１，３１，４１，５１．６１から構成され
ている。冷媒は圧縮器１ｏで圧縮され九後順次矢印！方
向に流れ、蒸発器５０中の冷媒流通管ＳＸ中で蒸発しそ
Ｏ気化熱くよって冷却対象（例えば冷凍庫内）の温度を
下けるものであ。
る。
この蒸発器の負荷の変動に対しては従来温度式自動膨張
弁が用いられて対処してき友。これは蒸発器５０出口に
感温筒ｓ３を設け、これによって冷媒の過熱度を検出し
これに基づいて膨張弁４０の開度を調節するものである
。ところが蒸発器６０の出口では蒸発圧力が熱負荷に基
づき刻々と変化し、冷媒の飽和温度も変化する。そのた
め感温筒５３の温嫌のみで膨張弁４０の開度を制御する
場合には、蒸発圧力によ〕過熱度が夫々異なるようＫな
シ、圧縮器１０へ送る冷媒の乾き度を１にする丸めには
想定されるうちで最も高負荷の状態に対して乾き度が１
となるように設定温度を調節する必要があ〉、従って平
均的には過熱度を安全側に大暑（ともざるをえない。
弁が用いられて対処してき友。これは蒸発器５０出口に
感温筒ｓ３を設け、これによって冷媒の過熱度を検出し
これに基づいて膨張弁４０の開度を調節するものである
。ところが蒸発器６０の出口では蒸発圧力が熱負荷に基
づき刻々と変化し、冷媒の飽和温度も変化する。そのた
め感温筒５３の温嫌のみで膨張弁４０の開度を制御する
場合には、蒸発圧力によ〕過熱度が夫々異なるようＫな
シ、圧縮器１０へ送る冷媒の乾き度を１にする丸めには
想定されるうちで最も高負荷の状態に対して乾き度が１
となるように設定温度を調節する必要があ〉、従って平
均的には過熱度を安全側に大暑（ともざるをえない。
通常過熱度は５℃以上とられているが、過熱度が過大で
あると蒸発器の効率のみならず圧縮器１６の体積効率も
低下し、−勇退熱度を小さめに設定すると、条件によっ
ては乾き度１未満の蒸気が圧縮器１Ｇに導入され、液ハ
ンマの原因となる等の問題がある。
あると蒸発器の効率のみならず圧縮器１６の体積効率も
低下し、−勇退熱度を小さめに設定すると、条件によっ
ては乾き度１未満の蒸気が圧縮器１Ｇに導入され、液ハ
ンマの原因となる等の問題がある。
また、冷媒の圧力温度曲線は第２図のように低温となる
嫌ど勾配が小さく圧力の微少変化に対して温度の変化が
大きくなることから、低温では過熱度が更に大きくな）
蒸発器５０内部で過熱部分が多くなり有効伝熱面積が少
なくなるなどして効率が低下しやすい。そのため使用温
度範囲が狭い範囲に限られ広範囲にわたシ精度爽〈冷媒
流量を制御することは困難であつ九。
嫌ど勾配が小さく圧力の微少変化に対して温度の変化が
大きくなることから、低温では過熱度が更に大きくな）
蒸発器５０内部で過熱部分が多くなり有効伝熱面積が少
なくなるなどして効率が低下しやすい。そのため使用温
度範囲が狭い範囲に限られ広範囲にわたシ精度爽〈冷媒
流量を制御することは困難であつ九。
これらの問題点を解消する丸めに冷媒の温度を２ケ所で
検出しこれら２ケ所の温度差が一定となるよう制御装置
を用いて膨張弁４００一度を調整し、冷媒流量制御を行
うものが提案されている。
検出しこれら２ケ所の温度差が一定となるよう制御装置
を用いて膨張弁４００一度を調整し、冷媒流量制御を行
うものが提案されている。
このうちでも特に第３図に示されるように温度センナ０
２ケ所の堆付位置を蒸発器入口部４２及び出口部５３と
し丸もの、あるいは蒸発器中間部５４及び蒸発器５０と
圧縮器１０の途中ｌｓｓとし九ものがある。（第３図中
７０は制御装置である。）しかしこのような構成におい
ては蒸発器５０内部における圧力損失のため冷媒飽和温
度が場所によって異なることや冷媒状態（液体状態かガ
ス状態ＫＴｏるか）の検知が温度セ・ンサでは不可能で
あるなどの理由から、精度夷〈効率の良い流量制御を行
うことは困難である。
２ケ所の堆付位置を蒸発器入口部４２及び出口部５３と
し丸もの、あるいは蒸発器中間部５４及び蒸発器５０と
圧縮器１０の途中ｌｓｓとし九ものがある。（第３図中
７０は制御装置である。）しかしこのような構成におい
ては蒸発器５０内部における圧力損失のため冷媒飽和温
度が場所によって異なることや冷媒状態（液体状態かガ
ス状態ＫＴｏるか）の検知が温度セ・ンサでは不可能で
あるなどの理由から、精度夷〈効率の良い流量制御を行
うことは困難である。
即ち、第３図において蒸発器人口４：及び出口５３に温
度センサを設けた場合には液ガス混合冷媒による流路抵
抗が大きい場合、入口部４２と出口部５３との間の冷媒
の飽和温度の差が大きいことから正しい冷媒状態及び過
熱度（例えば入口部４２における乾き度、出口部８３に
おける過熱度等）を検知することができない。％に前述
のように低温になる薯冷媒の飽和温度圧力曲線の勾配が
小さくなることから（第ｚｇ参照）、誤差は大暑くなる
。
度センサを設けた場合には液ガス混合冷媒による流路抵
抗が大きい場合、入口部４２と出口部５３との間の冷媒
の飽和温度の差が大きいことから正しい冷媒状態及び過
熱度（例えば入口部４２における乾き度、出口部８３に
おける過熱度等）を検知することができない。％に前述
のように低温になる薯冷媒の飽和温度圧力曲線の勾配が
小さくなることから（第ｚｇ参照）、誤差は大暑くなる
。
また、蒸発器ＩＳＯ中の冷媒流通管５２の中間付近８４
に温度センナを設は九場合は、圧力差による誤差は小さ
くなるが、熱負荷が大１〈流路抵抗が大きい場合には誤
差を無視することはできない。
に温度センナを設は九場合は、圧力差による誤差は小さ
くなるが、熱負荷が大１〈流路抵抗が大きい場合には誤
差を無視することはできない。
さらＫこの場合にはもし冷媒が中間部ｓ４よシ上流側で
完全に蒸発し乾き度１の状態と、なり中゛関部ｓ４より
上流側ですでに過熱が始まっているような場合にも、中
間部５４と、蒸発器５０と圧縮器１Ｇの途中５５との間
に温度差があれば正常状態にあるものと判断され冷凍装
置はその状態のｉま運転が続行されてしまうという問題
がある。
完全に蒸発し乾き度１の状態と、なり中゛関部ｓ４より
上流側ですでに過熱が始まっているような場合にも、中
間部５４と、蒸発器５０と圧縮器１Ｇの途中５５との間
に温度差があれば正常状態にあるものと判断され冷凍装
置はその状態のｉま運転が続行されてしまうという問題
がある。
本発明の目的はこのような従来接衝の問題点を解消し、
広範囲な熱負荷にわ九シ冷媒流量制御を精度よく行うこ
とができ効率のよいかつ安定した作動を示す冷凍装置を
提供するにある。
広範囲な熱負荷にわ九シ冷媒流量制御を精度よく行うこ
とができ効率のよいかつ安定した作動を示す冷凍装置を
提供するにある。
本発明は温度検出器と自己加熱型感熱抵抗体とを用いて
配管内の冷媒状態を正確に検知しこれに基づいて蒸発器
内に流入する冷媒の量を制御し前述の目的を達成するも
のである。
配管内の冷媒状態を正確に検知しこれに基づいて蒸発器
内に流入する冷媒の量を制御し前述の目的を達成するも
のである。
以下添付図１ｆＫ示す実施例について説明する。
ＪＩ４図は本発明の実施例に係る冷凍装置の構成を示す
壽噛図である。第４図の装置は蒸発器５０の冷媒流通管
５２の途中でかつ該冷媒流通管５２の中間よりも下流側
に温度検出器ム、自己加熱型感熱抵抗体（本実施例にお
いてはサーミスタ）Ｂを設け、さらに配管５１の途中に
温度検出器Ｃ及゛び自己加熱型感熱抵抗体（本実施例に
おいてはサーミスタ）Ｄを設け、これらの検出器ム、Ｃ
及びサーｉｘりＢ％Ｄからの信号に基づいて制御装置７
０によって膨張弁４０の開度を制御するものである。
壽噛図である。第４図の装置は蒸発器５０の冷媒流通管
５２の途中でかつ該冷媒流通管５２の中間よりも下流側
に温度検出器ム、自己加熱型感熱抵抗体（本実施例にお
いてはサーミスタ）Ｂを設け、さらに配管５１の途中に
温度検出器Ｃ及゛び自己加熱型感熱抵抗体（本実施例に
おいてはサーミスタ）Ｄを設け、これらの検出器ム、Ｃ
及びサーｉｘりＢ％Ｄからの信号に基づいて制御装置７
０によって膨張弁４０の開度を制御するものである。
このように構成された冷凍装置においてはサーミスタＢ
％Ｄには電流を多めに流し自己加熱するようにしておく
。この抵抗体Ｂ、ＤＫ接触する冷媒がガス状態の場合に
は冷媒の熱容量が小さい丸めサーミスタ自身の温度が上
昇して真の温度より高い温度を示すようＫなる。接触す
る冷媒が液状態或いは液ガス混合状態の場合には冷媒の
熱容量が大きく抵抗体Ｂ％ＤはそれＫよって冷却される
から真の温度に近い温度を示す。従ってサー建ス部分の
配管内における冷媒の温度及び冷媒の状態（ガス、液も
しくはガス液混合状態）を判別することができる。
％Ｄには電流を多めに流し自己加熱するようにしておく
。この抵抗体Ｂ、ＤＫ接触する冷媒がガス状態の場合に
は冷媒の熱容量が小さい丸めサーミスタ自身の温度が上
昇して真の温度より高い温度を示すようＫなる。接触す
る冷媒が液状態或いは液ガス混合状態の場合には冷媒の
熱容量が大きく抵抗体Ｂ％ＤはそれＫよって冷却される
から真の温度に近い温度を示す。従ってサー建ス部分の
配管内における冷媒の温度及び冷媒の状態（ガス、液も
しくはガス液混合状態）を判別することができる。
次に温度検出器ム、ＣとサーミスタＢ％Ｄ゛の取付位置
並びに冷媒流量制御動作について説明する。
並びに冷媒流量制御動作について説明する。
温度検出器ｉ、ＣとサーミスタＢ、Ｄの取付位置は、蒸
発器５０の大きさ、熱負荷の大小、配管ｓ１の長さなど
により多小異なるが、蒸発器ＢＯの伝熱面積を最大限に
活用し液戻りを防止するため、温度検出器ムとサーミス
タＢは蒸発器内冷媒流通管５２の中間以降に設けるのが
好ましい。配管５１が長い場合には蒸発器内流通管５２
の出口付近が好ましい。温度検出器Ｃ及びサーミスタＤ
は配管５１の途中に設置される。
発器５０の大きさ、熱負荷の大小、配管ｓ１の長さなど
により多小異なるが、蒸発器ＢＯの伝熱面積を最大限に
活用し液戻りを防止するため、温度検出器ムとサーミス
タＢは蒸発器内冷媒流通管５２の中間以降に設けるのが
好ましい。配管５１が長い場合には蒸発器内流通管５２
の出口付近が好ましい。温度検出器Ｃ及びサーミスタＤ
は配管５１の途中に設置される。
Ｂｆ−がほば同じ温度を示し、温度検出器Ｃ及びサーミ
スタＤとが興なる温度を示し、検出器ムと検出器Ｃが適
度な温度差を示すように制御装置７０によシ廖張弁４０
の開度を制御することによって行われる。このように制
御され九場合には、検出・ム及びサーミスタＢ取付位置
においては乾き度が１．０未満の液ガス混合冷媒の状態
とな）、検出器Ｃ及びサーミスタＢ取付位置では乾き度
１．０のガス冷媒の状態となる。本実施例においては、
検出器ム及びサーミスタＢと検出器Ｃ及びサーミスタＤ
の間の圧力損失が比較的°大きい場合についても過熱度
制御による誤差を防止することができる。
スタＤとが興なる温度を示し、検出器ムと検出器Ｃが適
度な温度差を示すように制御装置７０によシ廖張弁４０
の開度を制御することによって行われる。このように制
御され九場合には、検出・ム及びサーミスタＢ取付位置
においては乾き度が１．０未満の液ガス混合冷媒の状態
とな）、検出器Ｃ及びサーミスタＢ取付位置では乾き度
１．０のガス冷媒の状態となる。本実施例においては、
検出器ム及びサーミスタＢと検出器Ｃ及びサーミスタＤ
の間の圧力損失が比較的°大きい場合についても過熱度
制御による誤差を防止することができる。
第５図は本発明（特許請求の範囲第１項）Ｋ係る実施例
装置の構成図であ）、配管ＳＩＫは温度検出器ＣＦ）み
が設けられている。本実施例は温度検出器ム取付部及び
温度検出器Ｃ取付部の間における圧力損失が小さい場合
用いられるもので６６、温度検出器ムとサーミスタＢが
ほぼ同じ温度を示し温度検出器ム及びＣＫよって検出さ
れる温度差（即ち過熱度）が遍尚な値となるように制御
することにより、検出器ム取付部では乾き度が１．（１
未満の液ガス混食冷媒の状態とな９．検出器Ｃｌ１ｉｔ
付位置では乾き度１．０のガス冷媒の状態となる。
装置の構成図であ）、配管ＳＩＫは温度検出器ＣＦ）み
が設けられている。本実施例は温度検出器ム取付部及び
温度検出器Ｃ取付部の間における圧力損失が小さい場合
用いられるもので６６、温度検出器ムとサーミスタＢが
ほぼ同じ温度を示し温度検出器ム及びＣＫよって検出さ
れる温度差（即ち過熱度）が遍尚な値となるように制御
することにより、検出器ム取付部では乾き度が１．（１
未満の液ガス混食冷媒の状態とな９．検出器Ｃｌ１ｉｔ
付位置では乾き度１．０のガス冷媒の状態となる。
なお前記実施例においては温度センサム、Ｃとしては白
金測温抵抗体、熱電対の他、サーミスタ等の全知の各種
のものを用いることができる。デー１スタ、白金測温抵
抗体を用いる場合には自己加熱しない程度の微少の電流
を流すようＫする。
金測温抵抗体、熱電対の他、サーミスタ等の全知の各種
のものを用いることができる。デー１スタ、白金測温抵
抗体を用いる場合には自己加熱しない程度の微少の電流
を流すようＫする。
また自己加熱型感熱抵抗体Ｂ、Ｄとしては°前記実施例
のサーミスタの他日金線なども使用可能である。
のサーミスタの他日金線なども使用可能である。
以上のように本発明の冷凍装置は温度検出器と自己加熱
型感熱抵抗体とを備え、冷媒温度と冷媒Ｏ状Ｓ（気−液
状態）を検怖し、これに基づいて蒸発出口付近より下流
側で冷媒が乾き度１の状態になるよう即ち全量蒸発しき
るように冷媒流量制御を行うことができるものでＴｏシ
、広範囲の熱負荷の変動に対しても安定したかつ効率の
よい冷媒流量制御を精度よく行うことができる。
型感熱抵抗体とを備え、冷媒温度と冷媒Ｏ状Ｓ（気−液
状態）を検怖し、これに基づいて蒸発出口付近より下流
側で冷媒が乾き度１の状態になるよう即ち全量蒸発しき
るように冷媒流量制御を行うことができるものでＴｏシ
、広範囲の熱負荷の変動に対しても安定したかつ効率の
よい冷媒流量制御を精度よく行うことができる。
第１図及び第３図は従来の冷凍装置の構成図、１Ｉｉ８
図は冷媒の圧力温度特性を示す図４７１４図及び第５図
は本発明に係る冷凍装置の構成図である。 ｌＯ・・・圧縮器、 ２０・・・凝縮器、３０・
・・受液器、 ４０・・・膨張弁、ｓＯ・・・蒸
発器、 ６０・・・アキエムレータ。 １０・・・制御装置、 ム、Ｃ・・・温度検出器、
Ｂ％Ｄ・・・自己加熱型感熱抵抗体。 代纏人 鵜沼辰之 （はか２名） □ １ 第２１．・ 温度 第３１゛Ａ 第４ 図
図は冷媒の圧力温度特性を示す図４７１４図及び第５図
は本発明に係る冷凍装置の構成図である。 ｌＯ・・・圧縮器、 ２０・・・凝縮器、３０・
・・受液器、 ４０・・・膨張弁、ｓＯ・・・蒸
発器、 ６０・・・アキエムレータ。 １０・・・制御装置、 ム、Ｃ・・・温度検出器、
Ｂ％Ｄ・・・自己加熱型感熱抵抗体。 代纏人 鵜沼辰之 （はか２名） □ １ 第２１．・ 温度 第３１゛Ａ 第４ 図
Claims (4)
- （１）圧縮器、凝縮器、膨怪弁及び内部に冷媒流通管を
有する蒸発器が配管をもって順次に連結されこのｌ［Ｋ
冷媒が循環流通される冷凍装置において、該蒸発器内の
冷媒流通管の途中に自己加熱蓋感熱抵抗体と第１の温度
検出器を設け、前記蒸発器と圧縮器とを連結する配管の
途中に第２の温度検出器を設けるとともに、該自己加熱
型感熱抵抗体とｊｌＥｌ及び第８の温度検出器からの信
号に−づいて前記膨張弁の開度を制御する制御手段を設
けたことを善黴とする冷凍装置。 - （２） 自己加熱蓋感熱抵抗体と第１の温度検出器は前
記蒸発器内の冷媒流通管の出口近傍に設けられた特許請
求の範囲第１項記載の冷凍装置。 - （３）圧縮器、凝縮器、膨張弁及び内部に冷媒流通管を
有する蒸発器が配管をもって順次に連結されこの順に冷
媒が循環流通される冷凍装置において、峡蒸発器内の冷
媒流通管の途中に第１の自己加熱型感熱抵抗体と第１の
温度検出器を設け、前記蒸発器と圧縮器とを連結する配
管の途中Ｋｉｔの自己加熱型感熱抵抗体とＩｓ２の温度
検出器を設けるとともに゛、骸第１及び１ｌ１２の自己
加熱型感熱抵抗体と第１及び第２の温度検出器からの信
号に基づいて前記膨張弁の開度管制御する制御手段を設
は九ことを特徴とする冷凍装置。 - （４） 第１の自己加熱型感熱抵抗体と第１の温度検出
器は前記蒸発器内の冷媒流通管の出口近傍に設けられた
特許請求の範ｌ！Ｉ第３項配軟の冷凍装置う
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730981A JPS5849880A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14730981A JPS5849880A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5849880A true JPS5849880A (ja) | 1983-03-24 |
| JPS6262273B2 JPS6262273B2 (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=15427274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14730981A Granted JPS5849880A (ja) | 1981-09-18 | 1981-09-18 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5849880A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099974A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | 三洋電機株式会社 | 過熱度の測定方法 |
| JPH02126052A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-15 | Nissin Kogyo Kk | ヘアーピンコイル型蒸発器における冷媒供給量の制御装置 |
-
1981
- 1981-09-18 JP JP14730981A patent/JPS5849880A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099974A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | 三洋電機株式会社 | 過熱度の測定方法 |
| JPH0239708B2 (ja) * | 1983-11-04 | 1990-09-06 | Sanyo Electric Co | |
| JPH02126052A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-15 | Nissin Kogyo Kk | ヘアーピンコイル型蒸発器における冷媒供給量の制御装置 |
| JPH0575938B2 (ja) * | 1988-11-02 | 1993-10-21 | Nisshin Kogyo Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262273B2 (ja) | 1987-12-25 |
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