JPS63289277A - 冷凍用圧縮機の試験装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、冷凍用圧縮機の冷凍能力評価を行なう冷凍
用圧縮機の試験装置に係り、特に圧縮機の性能評価を実
用運転条件で行なうことができる冷凍用圧縮機の試験装
置に関する。

（従来の技術） この種の冷凍用圧縮機の試験装置は、圧縮機の冷凍能力
を冷媒を用いて評価するもので、日本工業規格ＬＪＩＳ
）のＢ１２Ｏ３に公表されている。

ＪＩＳの８８６０６で定める冷凍用圧縮機の試験方法に
は、蒸発器熱量計法や液冷媒流Ｒ針法、ガス冷媒流日計
法、水冷凝縮器法があり、実際の試験には異なる２種類
の試験方法あるいは異なる試験装置を用いて、被試験圧
縮機の冷凍能力をある同一の運転条件下でそれぞれ測定
し、評価している。このうち、蒸発器熱量計法には二次
冷媒熱量計法（第５図参照）、ブライン槽式熱堡針法、
熱交換器式蒸発４熱間針法および直接加熱式熱量５１法
があり、これらは被試験圧縮機１、凝縮器２、膨張弁３
および蒸発器４からなる被試験用冷凍サイクル５を備え
、上記蒸発器４に外部から供給される熱量を測定して、
被試験圧縮ｖ１１の冷凍能力を試験し、評価している。

そして、この蒸発器熱量計法では、蒸発器４は熱量計（
カロリメータ）６の熱量計容器７内に収納され、蒸発器
出口の所定位置で冷媒を均一（均質）な過熱状態にする
ことが基本的要件の１つとされている。

蒸発器の出口側で冷媒を過熱状態にすることにより、被
試験圧縮機１に吸込まれる冷媒の状態を安定化させ、不
安定なサイクルを解消して、被試験圧縮機１の冷媒能力
を正確に評価できるようになっており、各種冷凍用圧縮
機間の性能比較に有効であった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、圧縮機を組み込んだ実機の各種空気調和機に
おいては、蒸発器出口の冷媒は必ずしも均一な状態とな
っておらない。このため、被試験用冷凍サイクルによる
圧縮機カロリメータ評価と、この圧縮機を組み込んだ実
機の空気調和機との性能値の整合性にずれが生じ、実用
運転条件での圧縮機の性能評価を行なうことが困難であ
った。

両者における性能値の整合性のずれを解消するためには
、熱量計容器内に収容された蒸発器の配管長を充分に長
くしなければならない。これは、例えば二次冷媒熱量計
法を用いた試験装置においては、被試験用冷凍サイクル
５内を流れる冷媒（−次冷媒）と熱交換せしめられる二
次冷媒温度に所定の制限があり、この二次冷媒温度は圧
縮機１の吸込４度（約３５℃）にセットされる。このた
め、−次冷媒を蒸発器４内で均一に加熱し、安定した過
熱状態にするのに熱交換長さを充分にとらなければなら
ず、この結果蒸発器４は膨大な大きさを必要とし、現実
的でない等の問題があった。

この発明は上述した事情を考慮してなされたもので、圧
縮機の性能評価を実用運転条件で行なうことができると
ともに、既存の熱量計を使用可能な冷凍用圧縮機の試験
装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明に係る冷凍用圧縮様の試験装置は、被試験圧縮
機、凝縮器、膨脹機構および蒸発器を順次接続して被試
験用冷凍サイクルをも１成し、上記蒸発器を熱量計の容
器内に収納した冷凍用圧縮機の試験装置において、前記
蒸発器から被試験圧縮機に至る戻り冷媒ラインに戻り冷
媒冷却装置を設けたことを特徴とするものである。

（作用） この冷凍用圧縮機の試験装置は、蒸発器から被試験圧縮
機に接続される戻り冷媒ラインに戻り冷媒冷却装置を設
け、蒸発器で均一状態に過熱された過熱冷媒を冷却して
冷媒の湿り度を増大させ、被試験圧縮機に吸込まれる冷
媒の状態量を、空気調和機等の実機に用いられる圧縮機
の吸込冷媒の状態量に相応させ、圧縮機の性能評価を実
用運転条件で相応させ、圧縮機の性能評価を実用運転条
件で行ない得るようにしたものである。

また、蒸発器からの過熱状態の冷媒を冷却して圧縮機に
案内することにより、冷媒流量の増大が図れ、圧縮機の
熱的保護を図ることができる。

（実施例） 以下、この発明に係る冷凍用圧縮機の試験装置の一実施
例について添付図面を参照して説明する。

第１図は、この発明の冷凍用圧縮機の試験装置を、二次
冷媒熱量計の冷凍サイクルに適用した例を示し、この試
験装置は、被試験圧縮ｆｉｌ　ＯＸ凝縮器１１、膨脹機
構としての膨張弁１２、蒸発器１３を順次接続して閉じ
た被試験用冷凍サイクル１５が構成される。この被試験
用冷凍サイクル１５の蒸発器１３から？！！！試験圧縮
機１０に至る戻り冷媒ライン１５ａに戻り冷媒冷却装置
１６が＠脱自在に設置ノられる。

一方、被試験用冷凍サイクル１５の蒸発器１３は二次冷
媒熱量計１８の熱量計容器１９内に収納される。熱量計
容器１９は２相の二次冷媒２０を封入した気密の圧力容
器であり、蒸発器１３は熱量計容器１９内上部に設置さ
れ、下部の二次冷媒液面下に加熱器２１は浸して設置さ
れる。

また、被試験用冷凍サイクル１５の被試験圧縮は１０の
吐出側および吸込側、膨張弁１２の入口側、蒸発器１３
の出口側には一次冷媒の圧力や温度等の状態量を測定す
る測定器Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄがそれぞれ設置され、二次冷媒
熱■計１８の熱り計容器１９には二次冷媒の状ｆフ間を
測定する測定器Ｅが設置される。

他方、戻り冷媒冷却装置１６は第２図Ｊ３よび第３図に
示すように構成され、戻り冷媒を冷ｕ１さぜる閉じた冷
却媒体循環ライン２３が設けられる。

この冷却媒体循環ライン２３には水また（よブライン等
の冷却媒体２４を貯溜する冷却１ｆ’！２５と、この貯
溜された冷却媒体２４を給送するポンプ２６と、冷却媒
体循環量を調節する流ｍ調ｗ５器２７と、上記冷却媒体
循環量を測定する流量測定器２８と、冷却媒体を戻り冷
媒（−次冷媒）と熱交換さける冷却器２９とを備えてお
り、この冷却器２つで蒸発器１３か送られる均一過熱状
態の一次冷媒を冷却して冷媒の湿り瓜を増加させている
。

戻り冷媒冷却装置１６の冷却槽２５内には冷２Ｊ］媒体
２４を冷却する冷却用熱交換器３０が配設され、この冷
却用熱交換器３０で冷却槽２５内の冷！ＩＩ媒体２４を
冷却し、所定ｆＡ度に維持している。

上記冷却用熱交換器３０は水冷式チラー３１に接続され
、この水冷式チラー３１の水熱交換器３２から流量調節
器３３を経て冷却用熱交換器３０に送られる冷却１媒質
により冷却媒体２４は冷却されるようになっており、冷
却媒体２４を冷却した冷却媒質はポンプ３４により水熱
交換器３２に戻される。水熱交換器３２には給水口３５
および排水口３６が接続されており、給水口３５から供
給される冷ＪＪ１水により冷却媒質が冷却され、この冷
却により温度１譬した水は、排水口３６から外部に排水
される。

他方、上記給水口３５から冷却槽２５内に補給管３８が
延びて間口している、補給管３８にはフロート弁付水補
給弁３９が設けられ、冷却媒体２４が水であるとき、冷
却槽２５内に水を補給するようになっている。冷却媒体
２４がブラインである場合にも、同様のブライン補給管
が必要に応じて設けられる。

また、戻り冷媒冷却装置１６には第２図に示すように、
操作盤４０が備えられており、この操作盤４０により、
冷却媒体循環ライン２３のポンプ２６の作動制御や流量
調節器２７の開度調節、水冷式チラー３１の作動制御等
を行ない、冷却槽２５内に貯溜される冷却媒体２４の貯
溜量や温度、冷却媒体２４の循環量を調部制御している
。

なお、第２図において、符号４２．４３は被試験用冷凍
サイクル１５の戻り冷媒ライン１５ａに着脱自在に接続
される戻り冷奴接続口を示ずもので、符号４４は電源ケ
ーブル、符号４５は被試験圧縮機１０の吸込側の測定器
Ａで測定された吸込冷媒の状態量信号ｇ１を操作盤４０
ｋｍ案内づ−る信号線、符号４６は戻り冷媒冷却装置１
６の本体駆動、ｆｆ＋制御用の信号線である。

次に、冷凍用圧縮機の試験装置の作用を説明する。

この冷凍用圧縮機の試験装置は、二次冷媒熱量計法を採
用したもので、被試験用冷凍サイクル１５に組み込まれ
る被試験圧縮ｉｉｏの冷凍能力を、蒸発器１３に外部か
ら供給される熱はを測定して試験し、評価するものであ
る。この二次冷媒熱量計法によって冷凍用圧縮機（被試
験圧縮機）１０の能力評価を行なう際、熱量計容器壁を
貫通する蒸発器１３の出口で、冷媒の状態は均一な過熱
状態にすることが基本的要件の１つにされており、この
要件に塁き、被試験圧縮機１０に吸込まれる冷媒を均一
な安定した過熱状態にセットし、被試験圧縮機１０のカ
ロリー計測が行なわれ、理論的な能力評価（圧縮機カロ
リメータ評価）がなされる。

しかし、上記圧縮機を組み込んだ空気調和機等の実機の
性能値は、圧縮機に吸込まれる冷媒の状Ｑｌが均一の安
定した過熱状態ではないため、圧縮ｎカロリメータ評価
との間に性能値の整合性にギャップが生じる。

この点から、この冷凍用圧縮機の試験装置においては、
蒸発器１３から被試験圧縮機１０に至る戻り冷媒ライン
１５ａに戻り冷媒冷却装置１６を設け、この戻り冷媒冷
却装置１６の冷却器２９により、蒸発器１３から被試験
圧縮１１１０に戻る過熱状態の冷媒を冷却し、冷媒の湿
り度を向上させている。このとき、戻り冷媒冷却装置１
６の冷却器２９での冷媒の冷却量は、操作盤４ｏの操作
により冷却媒体２４の温度や流罪を調節づることにより
制御される。

この戻り冷媒冷却装置１６は蒸発器１３で９２まで過熱
された冷媒を、冷却器２９により除熱し、第４図のモリ
エル線図に示すようにｇｌａまで冷却している。このｇ
ｌａは上記圧縮機１０を組み込んだ空気調和機等の実機
の圧縮機吸込冷媒の状態■ｇ１となるように予め操作５
ｆｉｆ４０によりセットされる。

しかして、戻り冷媒冷却装置１６で状態量ａ、。

まで冷却された冷媒は、被試験圧縮１１１０で圧縮され
、状態ｆｆ１ｆ１の状態で吐出され、被試験用冷凍サイ
クル１５を循環して実線で示すカロリメータ計測サイク
ルＦを描く。なお、破線は上記圧縮機を組み込んだ空気
調和機が描く空調機ｍ測すイクル（実機の冷凍サイクル
）Ｇである。

第４図のモリエル線図では、戻り冷媒冷却装置１６を設
けることにより、カロリメータ計測サイクルＦに示され
るように被試験圧縮機１ｏの吸込側と吐出側との冷媒状
態ｆｌＧ、ｆ１が実機の空気調和機の圧縮機の吸込側お
よび吐出側の冷媒状態量に実質的に等しくさせることが
でき、圧縮機の動力も等しくなる。このため、被試験圧
縮機１０の冷凍能力等の性能評価を、圧縮機カロリメー
タ評１凸により、実用運転条件で行なうことができる。

すなわち、被試験用冷凍サイクルＦの戻り冷媒ライン１
５ａに戻り冷媒冷却装置１６を設けることにより、冷凍
用圧縮機（被試験圧縮機）１０の性能評価を、空気調和
様等の実機の実用運転条件に即して行なうことができる
。その際、戻り冷媒冷却装置１６の冷却器２９は戻り冷
媒の低温熱源を構成するが、この低温熱源は水冷式チラ
ー３１により水、ブライン等の冷却媒体２４を低温状態
で安定化させることができ、戻り冷媒の除熱量は、流量
調節器２７や水またはブライン等の設定温度により任意
に調節できる。したがって、被試験圧縮機へ吸い込まれ
る吸込冷媒の状態ｍｇ１ａをフィードバックさせて冷却
媒体温度やその流罪を調節することにより、目的とする
吸込冷媒の状ａｍを自由に作り出すことができる。

なお、この発明の一実施例では冷凍用圧縮様の試験装置
を二次冷媒熱量計法に適用した例で説明したが、この発
明は二次冷媒熱量計法に限らず、ブライン式熱が針法や
熱交換式熱量計法、直接加熱式熱量計法等の蒸発器熱量
計法にも同様にして適用することができる。

その際、戻り冷媒冷却装置を熱ｍ計の出口側に着脱自在
に付設した例を示したが、この戻り冷媒冷却装置は熱は
計の容器内に組み込むようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上に述べたよう、この発明に係る冷凍用圧縮機の試験
装置においては、蒸発器から被試験圧縮機に至る戻り冷
媒ラインに戻り冷媒冷却装置を設け、この戻り冷媒冷却
装置で蒸発器からの過熱状態の冷奴を冷却し、被試験圧
縮機に吸込まれる吸込冷媒の状態量を、上記圧縮感を組
み込んだ空気調和機等の実機の圧縮機吸込冷媒状態量と
なるようにしたから、冷凍用圧縮機の性能評価を実機で
の実用運転条件で安定的に行なうことができる。

また、冷凍用圧縮機に戻る冷媒は戻り冷媒冷却装置によ
り冷却されるため、冷媒流量を向上させることができ、
圧縮機の熱的保護を図ることができる。

この試験装置は被試験用冷凍サイクルに戻り冷媒冷却装
置を付加させればよく、既存の熱量：１（カロリメータ
）を使用できるので、冷凍用圧縮機の能力評価を安価に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る冷凍用圧縮機の試験装置の一実
施例を示す図、第２図は上記試験装置に用いられる戻り
冷媒冷却装置の外観図、第３図は上記戻り冷媒冷却装置
の構成を示すサイクル図、第４図（Ｊ被試験用冷凍サイ
クルと空気調和機等の実機の冷凍サイクルを比較して示
ずモリエル線図、第５図は従来の冷凍用圧縮機の試験装
置を示す図である。 １０・・・被試験圧縮機、１１・・・凝縮器、１２・・
・膨服ｎ構、１３・・・蒸発器、１５・・・被試験用冷
凍サイクル、１５ａ・・・戻り冷媒ライン、１６・・・
戻り冷媒冷却５Ａ置、１８・・・二次冷媒熱量計、１９
・・・熱量計容器、２０・・・二次冷媒、２３・・・冷
却媒体循環ライン、２４・・・冷却媒体、２５・・・冷
却槽、２６・・・ポンプ、２７・・・流量調節器、２９
・・・冷却器、３１・・・水冷式チラー。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　　　　宇　　治　　　　　弘第１図 第２図 第３図 ｆｚ　　　　　　　　　９１ａ　　　’ＪＺエソタルｌ
：′（Ａン 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被試験圧縮機、凝縮器、膨脹機構および蒸発器を順
   次接続して被試験用冷凍サイクルを構成し、上記蒸発器
   を熱量計の容器内に収納した冷凍用圧縮機の試験装置に
   おいて、前記蒸発器から被試験圧縮機に至る戻り冷媒ラ
   インに戻り冷媒冷却装置を設けたことを特徴とする冷凍
   用圧縮機の試験装置。 ２、戻り冷媒冷却装置は戻り冷媒ラインに着脱自在に取
   付けられた特許請求の範囲第１項に記載の冷凍用圧縮機
   の試験装置。 ３、戻り冷媒冷却装置は、水やブライン等の冷却媒体を
   貯溜した冷却槽と、上記冷却媒体を循環させるポンプと
   、循環冷却媒体量を調節する流量調整器と、戻り冷媒を
   冷却する冷却器を順次接続して構成される冷却媒体循環
   ラインを備えた特許請求の範囲第１項に記載の冷凍用圧
   縮機の試験装置。 ４、冷却槽内に貯溜される冷却媒体を所定温度に維持す
   る水冷式チラーを設けた特許請求の範囲第３項に記載の
   冷凍用圧縮機の試験装置。 ５、戻り冷媒冷却装置には操作盤が備えられ、この操作
   盤は、冷却媒体循環ラインを流れる冷却媒体の温度およ
   び流量を調節可能に設定でき、この調節設定により戻り
   冷媒の除熱量を制御可能とした特許請求の範囲第３項に
   記載の冷凍用圧縮機の試験装置。