JPH0445739B2 - - Google Patents

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JPH0445739B2
JPH0445739B2 JP61094026A JP9402686A JPH0445739B2 JP H0445739 B2 JPH0445739 B2 JP H0445739B2 JP 61094026 A JP61094026 A JP 61094026A JP 9402686 A JP9402686 A JP 9402686A JP H0445739 B2 JPH0445739 B2 JP H0445739B2
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JP
Japan
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liquid
refrigerant
pressure
induction motor
positive displacement
Prior art date
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JP61094026A
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English (en)
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JPS62252870A (ja
Inventor
Keisuke Kasahara
Wahei Inoe
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Mayekawa Manufacturing Co
Original Assignee
Mayekawa Manufacturing Co
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Publication date
Application filed by Mayekawa Manufacturing Co filed Critical Mayekawa Manufacturing Co
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Publication of JPH0445739B2 publication Critical patent/JPH0445739B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/14Power generation using energy from the expansion of the refrigerant
    • F25B2400/141Power generation using energy from the expansion of the refrigerant the extracted power is not recycled back in the refrigerant circuit

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、冷凍またはヒートポンプサイクルに
おける冷媒流量の制御方法に関する。
(従来の技術) 圧縮機、凝縮器、冷媒制御器、低圧受液器、蒸
発器等を冷媒管により連通し、低圧受液器内に貯
溜された液冷媒を蒸発器と低圧受液器との間にポ
ンプによつて循環させて冷却作用を行わせるよう
にしたいわゆる液再循環型(液ポンプ方式)の冷
凍サイクルにおいては、従来、前記ポンプの回転
数を負荷の変動に応じて制御することは行われて
いない。
すなわち、実開昭54−132850号公報所載のもの
は、負荷が変動した場合、室内サーモにより圧縮
機を制御するとともに冷媒タンク(低圧受液器)
内の液冷媒の液面の変動によつても圧縮機を制御
しているが、冷媒タンク内の前記ポンプを負荷に
応じてその回転数を制御することは行つていな
い。
また、特開昭48−91638号公報所載のものは、
負荷が変動したとき、凝縮器の入口側の吐出ガス
温度及び出口側の液冷媒温度を検知して両温度が
常に一定の温度差を保持するように比例制御弁を
制御しているが、気液分離機構(低圧受液器)内
の液冷媒を蒸発器との間で循環させるポンプの回
転数を負荷に応じて制御することは行つていな
い。
前記のように従来技術では液冷媒循環用のポン
プの負荷変動に応じた制御を行つていないため、
負荷変動に即応した制御が十分迅速に行われず、
またポンプの前後をバイパスで連結して液冷媒を
ポンプの吐出側から吸入側に戻すようにし、ポン
プ自身は適宜の一定回転数で常時運転されている
ためポンプ動力を余分に消費し経済運転を十分に
は果すことができない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は従来技術の前記問題点に鑑みてなされ
たものであつて、負荷の変動に応じて低圧受液器
内に貯溜してある液冷媒を循環するポンプの回転
数をも制御することによつて冷凍又はヒートポン
プのサイクルの迅速な制御をできるようにするこ
とにより安定運転を計るとともに、経済運転もで
きるようにすることを目的とするものである。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明の冷凍又はヒートポンプサイクルにおけ
る冷媒流量制御方法は前記の問題点を解決するた
めに次の手段により構成される。
第1の発明 容積型二相流の膨張機を誘導電動機と連結し、
前記誘導電動機の回転を低圧受液器内の冷媒液レ
ベルに応じて電気的に変換制御し、前記誘導電動
機を発電機として作動させて動力を回収させるこ
とにより、膨張過程における冷媒流量の制御を行
つて低圧受液器内の冷媒液レベルを制御するこ
と、 低圧受液器内の冷媒液を負荷部との間で循環さ
せる液再循環型サイクルにおける容積型液ポンプ
を電動機と連結し、前記電動機の回転を冷媒の温
度、圧力又は負荷側の温度に応じて電気的に変換
制御し、それにより冷媒流量の制御を行うこと。
第2の発明 容積型二相流の膨張機と容積型液ポンプとを同
軸にしてこれに誘導電動機を連結し、前記誘導電
動機の回転を冷媒の温度、圧力又は負荷側の温度
に応じて電気的に変換制御し、前記誘導電動機を
電動機として作動させることにより、 前記膨張機の膨張過程における冷媒流量の制御
を行つて低圧受液器内の冷媒液レベルを制御する
こと、 また低圧受液器内の冷媒液を負荷部との間で循
環させる液再循環型サイクルにおける容積型液ポ
ンプの回転を制御して冷媒流量の制御を行うこ
と。
(作用) 容積型二相流の膨張機に連結する誘導電動機の
回転を低圧受液器内の冷媒液レベルに応じて電気
的に変換制御して前記誘導電動機を発電機として
作動させ、動力を回収することにより膨張過程に
おける冷媒流量の制御を行うことにより低圧受液
器内の冷媒液レベルが制御される。一方、低圧受
液器内の冷媒液を負荷部との間で循環させる液再
循環型サイクルにおける容積型液ポンプを駆動す
る電動機の回転を冷媒の温度、圧力又は負荷側の
温度に応じて電気的に変換制御することにより冷
媒流量が制御される(第1の発明)。
容積型二相流の膨張機と容積型液ポンプとに同
軸上で連結する誘導電動機の回転を冷媒の温度、
圧力又は負荷側の温度に応じて電気的に変換制御
して前記誘導電動機を電動機として作動させ、前
記膨張機の膨張過程における冷媒流量の制御を行
うことにより低圧受液器内の冷媒液レベルが制御
される。また、低圧受液器内の冷媒液を負荷部と
の間で循環させる液再循環型サイクルにおける容
積型液ポンプの回転を制御することにより冷媒流
量が制御される(第2の発明)。
(実施例) 第1図は本発明の方法を遂行する第1の実施例
であつて、1は圧縮機、2は凝縮器、3aはスク
リユー型二相流の膨張機、4は蒸発器、5は低圧
受液器、6は容積型液ポンプ、7aは膨張機3a
に連結される誘導電動機、8は電動機、9aは誘
導電動機7aの回転を制御する周波数変換器、9
bは電動機8の回転を制御する周波数変換器であ
る。
Aサイクルにおいて、圧縮機1により圧縮され
た冷媒は凝縮器2において放熱負荷16によつて
冷却されて凝縮し、液管12を経て高圧液の入口
ポート19から膨張機3aへ流入して膨張し、誘
導電動機7aが発電機として働いて、従来の絞り
弁方式のもので摩擦損失として失われていたエネ
ルギーを動力として回収し、排出口20から流出
し、連通管13を通つて低圧受液器5へ流入す
る。調節計26は低圧受液器5の冷媒液レベルを
一定に制御するためのものであつて、該冷媒液レ
ベルの上下に応じて周波数変換器9aにより周波
数を制御して誘導電動機7aの回転を制御するよ
うに動作する。
Bサイクルにおいて、低圧受液器5の冷媒液
は、液管14を経て入口21より容積型液ポンプ
6に流入し、出口22から流出して蒸発器4に導
入されて熱負荷17により蒸発作用を遂行した
後、連通管15から再び低圧受液器5に戻る。容
積型液ポンプ6は電動機8と商用電源25との間
に入れられた周波数変換器9bにより、インバー
ター制御を行う。すなわち、冷媒の温度、圧力又
は負荷側の温度に応じて調節計27を動作させ周
波数変換器9bにより周波数を制御して電動機8
の回転を制御し容積型液ポンプ6の回転を制御し
て蒸発器4に供給する冷媒液の量を調節する。容
積型液ポンプ6はスクリユー型であれば流量計に
相当する特に精度の高い吐出量が保証できる。
なお、膨張機3aを複数台設け、台数制御運転
を併せ行うことも勿論可能である。
第2図の実施例のものにおいて、低圧受液器5
の冷媒液レベルの制御と蒸発器4における熱負荷
の制御とは両者が互いに比例的に変化するものの
制御であるので、容積型液ポンプ6と膨張機3b
とを同軸にし、誘導電動機7aと電動機8とを共
通にして誘導電動機7bとし、したがつて調節計
26,27及び周波数変換器9a,9bもそれぞ
れ共通にして調節計28及び周波数変換器9cと
して第2図のようにし冷媒の温度、圧力又は負荷
側の温度に応じて調節計28を動作させて実施す
ることもできる。
また、膨張機として容積型二相流のものを使用
しているのでこれを翼型タービンとした場合に比
べて熱効率の上でも良好な結果を奏せしめること
ができる。すなわち、第3図において、翼型ター
ビンを用いるときはC点であり、膨張弁を用いれ
ばG点にすることができるが、容積型二相流の膨
張機を使用すると該膨張機内における気液混合体
の作動が効率よく良好に行われる結果、高圧冷媒
液の膨張過程をFDのようにすることができるこ
とになり、翼型タービンを用いる場合に比べて
GD分だけ動力回収が増加させると同時に(iG−
iD)分だけサイクルによつて汲み上げられる熱
量を大きくすることができる。
また、第1図及び第2図の実施例においては、
9aないし9cを周波数変換器としたが、このよ
うなインバーター方式に限られるものでなく、誘
導電動機7a,7b及び電動機8の回転を電気的
に変換制御できるものであればよく、セルビウス
方式、ツイン・チヨツパー方式等の可変速制御器
を使用することもできる。
〔発明の効果〕
容積型二相流の膨張機に連結する誘導電動機の
回転を低圧受液器内の冷媒液レベルに応じて電気
的に変換制御して前記誘導電動機の発電機として
作動させ、動力を回収することにより膨張過程に
おける冷媒流量の制御を行うことができるので低
圧受液器内の冷媒液レベルを制御することができ
る。一方、低圧受液器内の冷媒液を負荷部との間
で循環させる液再循環型サイクルにおける容積型
液ポンプを駆動する電動機の回転を冷媒の温度、
圧力又は負荷側の温度に応じて電気的に変換制御
することができるので冷媒流量を制御することが
できる(第1の発明)。
容積型二相流の膨張機と容積型液ポンプとに同
軸上で連結する誘導電動機の回転を冷媒の温度、
圧力又は負荷側の温度に応じて電気的に変換制御
して前記誘導電動機を電動機として作動させるこ
とにより、前記膨張機の膨張過程における冷媒流
量の制御を行うことができ低圧受液器内の冷媒液
レベルを制御することができる。また、低圧受液
器内の冷媒液を負荷部との間で循環させる液再循
環型サイクルにおける容積型液ポンプの回転を制
御することができるので冷媒流量を制御すること
ができる(第2の発明)。
更に、液再循環型サイクルの容積型液ポンプは
流量計に相当するものであり吐出量が正確に保た
れるので冷媒流量の調節が良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の方法を実施するた
めのそれぞれ異なる実施例のフローシートダイヤ
グラムであり、第3図は本発明の方法による効果
を説明するためのP−i線図である。 3a,3b…膨張機、5…低圧受液器、6…容
積型液ポンプ、7a,7b…誘導電動機、8…電
動機、9a,9b,9c…電気的な変換制御器と
しての周波数変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 容積型二相流の膨張機を誘導電動機と連結
    し、前記誘導電動機の回転を低圧受液器内の冷媒
    液レベルに応じて電気的に変換制御し、前記誘導
    電動機を発電機として作動させて動力を回収させ
    ることにより、膨張過程における冷媒流量の制御
    を行つて低圧受液器内の冷媒液レベルを制御する
    一方、低圧受液器内の冷媒液を負荷部との間で循
    環させる液再循環型サイクルにおける容積型液ポ
    ンプを電動機と連結し、前記電動機の回転を冷媒
    の温度、圧力又は負荷側の温度に応じて電気的に
    変換制御し、それにより冷媒流量の制御を行うこ
    とを特徴とする冷凍又はヒートポンプサイクルに
    おける冷媒流量制御方法。 2 容積型二相流の膨張機と容積型液ポンプとを
    同軸にしてこれに誘導電動機を連結し、前記誘導
    電動機の回転を冷媒の温度、圧力又は負荷側の温
    度に応じて電気的に変換制御し、前記誘導電動機
    を電動機として作動させ、前記膨張機の膨張過程
    における冷媒流量の制御を行つて低圧受液器内の
    冷媒液レベルを制御するとともに、低圧受液器内
    の冷媒液を負荷部との間で循環させる液再循環型
    サイクルにおける容積型液ポンプの回転を制御し
    て冷媒流量の制御を行うことを特徴とする冷凍又
    はヒートポンプサイクルにおける冷媒流量制御方
    法。
JP9402686A 1986-04-23 1986-04-23 冷凍又はヒ−トポンプサイクルにおける冷媒流量制御方法 Granted JPS62252870A (ja)

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JPS62252870A JPS62252870A (ja) 1987-11-04
JPH0445739B2 true JPH0445739B2 (ja) 1992-07-27

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