JPH0552430A - 冷凍機 - Google Patents
冷凍機Info
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- JPH0552430A JPH0552430A JP3209659A JP20965991A JPH0552430A JP H0552430 A JPH0552430 A JP H0552430A JP 3209659 A JP3209659 A JP 3209659A JP 20965991 A JP20965991 A JP 20965991A JP H0552430 A JPH0552430 A JP H0552430A
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- compressor
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- valve
- evaporator
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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
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
- F25B41/22—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】流量調整弁と並列に冷媒の抵抗手段を備えたバ
イパス流路を配設することで、リミッタを持たない汎用
温度制御器を採用しても圧縮機の吸込圧力が過度に低下
する問題を排除する。 【構成】蒸発器４と圧縮機１の吸入口の間に挿入されて
冷媒１ａの流量を調整する流量調整弁５と並列に、冷媒
１ａの抵抗手段としてのキャピラリーチューブ９を備え
たバイパス流路１０を配設したことで、例えば何らかの
原因で熱負荷が大幅に低下するなどして、温度制御器７
からの信号により流量調整弁５の弁開度が全閉または全
閉に近い状態に絞られることがあっても、少量の冷媒１
ａの圧縮機１への流入は維持されるので、圧縮機１の吸
込圧力が負圧になることはなく、冷凍機は正常な運転を
継続することができる。
イパス流路を配設することで、リミッタを持たない汎用
温度制御器を採用しても圧縮機の吸込圧力が過度に低下
する問題を排除する。 【構成】蒸発器４と圧縮機１の吸入口の間に挿入されて
冷媒１ａの流量を調整する流量調整弁５と並列に、冷媒
１ａの抵抗手段としてのキャピラリーチューブ９を備え
たバイパス流路１０を配設したことで、例えば何らかの
原因で熱負荷が大幅に低下するなどして、温度制御器７
からの信号により流量調整弁５の弁開度が全閉または全
閉に近い状態に絞られることがあっても、少量の冷媒１
ａの圧縮機１への流入は維持されるので、圧縮機１の吸
込圧力が負圧になることはなく、冷凍機は正常な運転を
継続することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば水を冷却媒体と
して半導体素子の冷却を行う水冷式冷却装置，工作機械
用の切削油の冷却を行う冷却装置などの、被冷却体の精
密な温度制御が必要な装置に用いられる冷凍機に係わ
り、特に冷凍機に搭載された圧縮機の吸込圧力の過度の
低下を防止するよう改良した構成に関する。
して半導体素子の冷却を行う水冷式冷却装置，工作機械
用の切削油の冷却を行う冷却装置などの、被冷却体の精
密な温度制御が必要な装置に用いられる冷凍機に係わ
り、特に冷凍機に搭載された圧縮機の吸込圧力の過度の
低下を防止するよう改良した構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の冷却装置では、半導体素子
の使用温度が厳しく規制されていることから、半導体素
子の発熱量の変動に対応して冷却液体である冷却水や冷
却油の精密な温度制御が要求される。図４はこのような
冷却装置に使用されている従来技術による冷凍機の冷媒
回路図である。図４において、１は、冷媒１ａを吸入口
から吸い込み加圧圧縮して吐出口から吐出する圧縮機、
２は圧縮機１で圧縮されて高温となった冷媒１ａを冷却
する凝縮器、３は前記圧縮機１で圧縮され高圧となった
冷媒１ａを膨張させる膨張弁、４は冷媒１ａが蒸発する
ことで冷熱を発生し、被冷却体である冷却液体を冷却す
る蒸発器、８は冷却液体が通流する管路、５は蒸発器４
と前記圧縮機１の吸入口の間に挿入された流量調整弁、
６は冷却液体管路８に配設され冷却液体の温度を検出す
る温度センサ、７は温度センサ６の出力を入力信号とし
て流量調整弁５に弁開度信号を出力する温度制御器であ
る。
の使用温度が厳しく規制されていることから、半導体素
子の発熱量の変動に対応して冷却液体である冷却水や冷
却油の精密な温度制御が要求される。図４はこのような
冷却装置に使用されている従来技術による冷凍機の冷媒
回路図である。図４において、１は、冷媒１ａを吸入口
から吸い込み加圧圧縮して吐出口から吐出する圧縮機、
２は圧縮機１で圧縮されて高温となった冷媒１ａを冷却
する凝縮器、３は前記圧縮機１で圧縮され高圧となった
冷媒１ａを膨張させる膨張弁、４は冷媒１ａが蒸発する
ことで冷熱を発生し、被冷却体である冷却液体を冷却す
る蒸発器、８は冷却液体が通流する管路、５は蒸発器４
と前記圧縮機１の吸入口の間に挿入された流量調整弁、
６は冷却液体管路８に配設され冷却液体の温度を検出す
る温度センサ、７は温度センサ６の出力を入力信号とし
て流量調整弁５に弁開度信号を出力する温度制御器であ
る。
【０００３】上記の構成において、まず、温度制御器７
と流量調整弁５との制御系により、蒸発器４における冷
却液体の温度を温度センサ６で検出して、流量調整弁５
の弁開度を加減し冷媒１ａの通流量を加減することで冷
却液体の温度制御が行われる。すなわち、例えば半導体
素子が発生する損失が減少することで熱負荷が減少し、
冷却液体の温度が低下し始めると、温度センサ６がこの
温度変化を検知して流量調整弁５の弁開度を絞り冷媒１
ａの通流量を低減し、冷凍機の冷凍能力を熱負荷とバラ
ンスさせるように低減させる。これにより熱負荷の如何
にかかわらず、冷却液体の温度を精密に制御することが
できる。
と流量調整弁５との制御系により、蒸発器４における冷
却液体の温度を温度センサ６で検出して、流量調整弁５
の弁開度を加減し冷媒１ａの通流量を加減することで冷
却液体の温度制御が行われる。すなわち、例えば半導体
素子が発生する損失が減少することで熱負荷が減少し、
冷却液体の温度が低下し始めると、温度センサ６がこの
温度変化を検知して流量調整弁５の弁開度を絞り冷媒１
ａの通流量を低減し、冷凍機の冷凍能力を熱負荷とバラ
ンスさせるように低減させる。これにより熱負荷の如何
にかかわらず、冷却液体の温度を精密に制御することが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る冷凍機は、冷却液体の温度を精密に制御することがで
きるが、流量調整弁の弁開度は熱負荷に応じて全開から
全閉まで変化されうる。したがって温度制御器の温度設
定値が冷却液体の現在温度よりも高い温度に設定されて
いる場合や、何らかの原因で熱負荷が大幅に低下した場
合等では、温度制御器からの信号により流量調整弁の弁
開度は全閉または全閉に近い状態に絞られることがあ
る。流量調整弁の弁開度が全閉または全閉に近い状態に
絞られると、圧縮機の吸込圧力は負圧となるので、圧縮
機が吐出する冷媒ガスに過度の温度上昇をもたらすこと
となり、冷媒ガスの分解や圧縮機駆動用電動機の焼損な
どを生じるという問題がある。この問題の対策として、
温度制御器にリミッタを設けて流量調整弁を所望の開度
以下に閉じなくする方法が考えられるが、この場合には
汎用の温度制御器はリミッタを保有しておらず、また所
望の開度も個々の冷却装置により異なることから、高価
な専用の温度制御器を使用しなければならないという問
題がある。
る冷凍機は、冷却液体の温度を精密に制御することがで
きるが、流量調整弁の弁開度は熱負荷に応じて全開から
全閉まで変化されうる。したがって温度制御器の温度設
定値が冷却液体の現在温度よりも高い温度に設定されて
いる場合や、何らかの原因で熱負荷が大幅に低下した場
合等では、温度制御器からの信号により流量調整弁の弁
開度は全閉または全閉に近い状態に絞られることがあ
る。流量調整弁の弁開度が全閉または全閉に近い状態に
絞られると、圧縮機の吸込圧力は負圧となるので、圧縮
機が吐出する冷媒ガスに過度の温度上昇をもたらすこと
となり、冷媒ガスの分解や圧縮機駆動用電動機の焼損な
どを生じるという問題がある。この問題の対策として、
温度制御器にリミッタを設けて流量調整弁を所望の開度
以下に閉じなくする方法が考えられるが、この場合には
汎用の温度制御器はリミッタを保有しておらず、また所
望の開度も個々の冷却装置により異なることから、高価
な専用の温度制御器を使用しなければならないという問
題がある。
【０００５】本発明は、前述の従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、その目的は流量調整弁と並列に冷
媒の抵抗手段を備えたバイパス流路を配設することで、
リミッタを持たない汎用温度制御器を採用しても、圧縮
機の吸込圧力が過度に低下する問題を排除できる冷却装
置用の冷凍機を提供することにある。
なされたものであり、その目的は流量調整弁と並列に冷
媒の抵抗手段を備えたバイパス流路を配設することで、
リミッタを持たない汎用温度制御器を採用しても、圧縮
機の吸込圧力が過度に低下する問題を排除できる冷却装
置用の冷凍機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では前述の目的
は、 １）冷媒を蒸発させることで冷熱を発生する蒸発器と、
この蒸発器で蒸発して低圧となった冷媒を吸入口から吸
い込み加圧圧縮して吐出口から吐出する圧縮機と、この
圧縮機で圧縮されて高温となった冷媒を冷却する凝縮器
と、この凝縮器の下流に接続され前記圧縮機で圧縮され
高圧となった冷媒を膨張させる膨張弁と、前記蒸発器と
前記圧縮機の吸入口の間に挿入された前記冷媒の流量を
調整するための流量調整弁とを備えた冷凍機において、
前記流量調整弁と並列に冷媒の抵抗手段を備えたバイパ
ス流路を配設したこと、また ２）前記１項の手段において、抵抗手段はキャピラリー
チューブであること、さらにまた ３）前記１項の手段において、抵抗手段は手動調整弁で
あること、により達成される。
は、 １）冷媒を蒸発させることで冷熱を発生する蒸発器と、
この蒸発器で蒸発して低圧となった冷媒を吸入口から吸
い込み加圧圧縮して吐出口から吐出する圧縮機と、この
圧縮機で圧縮されて高温となった冷媒を冷却する凝縮器
と、この凝縮器の下流に接続され前記圧縮機で圧縮され
高圧となった冷媒を膨張させる膨張弁と、前記蒸発器と
前記圧縮機の吸入口の間に挿入された前記冷媒の流量を
調整するための流量調整弁とを備えた冷凍機において、
前記流量調整弁と並列に冷媒の抵抗手段を備えたバイパ
ス流路を配設したこと、また ２）前記１項の手段において、抵抗手段はキャピラリー
チューブであること、さらにまた ３）前記１項の手段において、抵抗手段は手動調整弁で
あること、により達成される。
【０００７】
【作用】本発明においては前述の構成として、流量調整
弁と並列に冷媒の抵抗手段を備えたバイパス流路を配設
したことにより、流量調整弁がたとえ全閉されたとして
も、抵抗手段を介して少量の冷媒が圧縮機に流入するの
で、圧縮機の吸込圧力が負圧になることは解消される。
弁と並列に冷媒の抵抗手段を備えたバイパス流路を配設
したことにより、流量調整弁がたとえ全閉されたとして
も、抵抗手段を介して少量の冷媒が圧縮機に流入するの
で、圧縮機の吸込圧力が負圧になることは解消される。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例による冷凍機の冷媒
回路図である。図４の従来例と同一部分には同じ符号を
付して、その説明を省略する。図１において、９は流量
調整弁５と並列に形成する冷媒１ａのバイパス流路１０
に接続された冷媒１ａの抵抗手段としてのキャピラリー
チューブである。本発明では前述の構成としたので、例
えば何らかの原因で熱負荷が大幅に低下して温度制御器
７の信号で流量調整弁５が全閉された場合においても、
少量の冷媒１ａがキャピラリーチューブ９を通流して圧
縮機に流入するので、圧縮機の吸込圧力が負圧になるこ
とは解消されて、圧縮機は正常な運転を継続する。この
とき、冷却液体の温度は徐々に設定値に戻る。なお、キ
ャピラリーチューブ９の内径や長さは、流量調整弁５の
全閉時に、圧縮機の吸込圧力が負圧とならず、したがっ
て圧縮機の吐出する冷媒ガスが許容される温度上昇値を
維持する使用限界を越えない程度に、冷媒１ａが流れる
ように定める。
説明する。図１は本発明の一実施例による冷凍機の冷媒
回路図である。図４の従来例と同一部分には同じ符号を
付して、その説明を省略する。図１において、９は流量
調整弁５と並列に形成する冷媒１ａのバイパス流路１０
に接続された冷媒１ａの抵抗手段としてのキャピラリー
チューブである。本発明では前述の構成としたので、例
えば何らかの原因で熱負荷が大幅に低下して温度制御器
７の信号で流量調整弁５が全閉された場合においても、
少量の冷媒１ａがキャピラリーチューブ９を通流して圧
縮機に流入するので、圧縮機の吸込圧力が負圧になるこ
とは解消されて、圧縮機は正常な運転を継続する。この
とき、冷却液体の温度は徐々に設定値に戻る。なお、キ
ャピラリーチューブ９の内径や長さは、流量調整弁５の
全閉時に、圧縮機の吸込圧力が負圧とならず、したがっ
て圧縮機の吐出する冷媒ガスが許容される温度上昇値を
維持する使用限界を越えない程度に、冷媒１ａが流れる
ように定める。
【０００９】図２は本発明の異なる実施例による冷凍機
の冷媒回路図である。図１の本発明の一実施例および図
４の従来例と同一部分には同じ符号を付して、その説明
を省略する。図２において、１１はバイパス回路１０に
接続された冷媒１ａの抵抗手段としての手動調整弁であ
る。本構成の場合も、全述の図１による本発明の一実施
例の場合と同様に動作する。しかも手動調整弁１１の弁
開度を適度に調整することで、流量調整弁５の全閉時に
バイパス流路１０を通流する冷媒１ａの流量を、冷却装
置の運転状況に応じて最適に設定することができること
で、一層好ましい効果を得ることが出来る。
の冷媒回路図である。図１の本発明の一実施例および図
４の従来例と同一部分には同じ符号を付して、その説明
を省略する。図２において、１１はバイパス回路１０に
接続された冷媒１ａの抵抗手段としての手動調整弁であ
る。本構成の場合も、全述の図１による本発明の一実施
例の場合と同様に動作する。しかも手動調整弁１１の弁
開度を適度に調整することで、流量調整弁５の全閉時に
バイパス流路１０を通流する冷媒１ａの流量を、冷却装
置の運転状況に応じて最適に設定することができること
で、一層好ましい効果を得ることが出来る。
【００１０】図３は本発明の一実施例を応用した冷凍機
の冷媒回路図である。図１の本発明の一実施例との相違
点は、図１の本発明の一実施例にすでに特開昭６１−７
６８５３号公報で公知の冷凍機の容量制御幅を拡大する
技術を組み合わせたものである。すなわち、圧縮機１の
吐出口と蒸発器４の入口側とを結ぶ冷媒バイパス管１２
が配設され、この冷媒バイパス管１２に、例えば圧縮機
１の吸入側の冷媒圧力があらかじめ設定された設定圧力
になった時に開弁動作を開始する冷媒バイパス弁１３が
設置されていることである。このように構成したこと
で、圧縮機１の吸入側圧力がこの設定圧力まで低下する
と、冷媒バイパス弁１３は開弁動作を開始し、圧縮機１
が吐出する高温の冷媒ガスの一部を冷媒バイパス管１２
を通して直接蒸発器４にバイパスさせて蒸発器４に模擬
負荷を与え、この状態で冷凍能力と冷凍負荷をバランス
させるようにする。これにより、図１に示した本発明の
一実施例の構成による動作に加えて、冷凍機のより幅広
い容量制御を可能にするものである。なお、この図３に
よる構成は、図２の本発明の異なる実施例の場合にも適
用できることは勿論である。
の冷媒回路図である。図１の本発明の一実施例との相違
点は、図１の本発明の一実施例にすでに特開昭６１−７
６８５３号公報で公知の冷凍機の容量制御幅を拡大する
技術を組み合わせたものである。すなわち、圧縮機１の
吐出口と蒸発器４の入口側とを結ぶ冷媒バイパス管１２
が配設され、この冷媒バイパス管１２に、例えば圧縮機
１の吸入側の冷媒圧力があらかじめ設定された設定圧力
になった時に開弁動作を開始する冷媒バイパス弁１３が
設置されていることである。このように構成したこと
で、圧縮機１の吸入側圧力がこの設定圧力まで低下する
と、冷媒バイパス弁１３は開弁動作を開始し、圧縮機１
が吐出する高温の冷媒ガスの一部を冷媒バイパス管１２
を通して直接蒸発器４にバイパスさせて蒸発器４に模擬
負荷を与え、この状態で冷凍能力と冷凍負荷をバランス
させるようにする。これにより、図１に示した本発明の
一実施例の構成による動作に加えて、冷凍機のより幅広
い容量制御を可能にするものである。なお、この図３に
よる構成は、図２の本発明の異なる実施例の場合にも適
用できることは勿論である。
【００１１】
【発明の効果】本発明においては、流量調整弁と並列に
冷媒の抵抗手段を備えたバイパス回路を配設すること
で、例えば何らかの原因で熱負荷が大幅に低下するなど
して、温度制御器からの信号により流量調整弁の弁開度
が全閉または全閉に近い状態に絞られることがあって
も、少量の冷媒の圧縮機への流入は維持されるので、圧
縮機の吸込圧力が負圧になることはなく、冷凍機は正常
な運転を継続することができ、かつこのことは、リミッ
タを保有していない汎用の温度制御器を採用しても達成
することができるので冷凍機を低コストとすることがで
きるという効果を奏する。
冷媒の抵抗手段を備えたバイパス回路を配設すること
で、例えば何らかの原因で熱負荷が大幅に低下するなど
して、温度制御器からの信号により流量調整弁の弁開度
が全閉または全閉に近い状態に絞られることがあって
も、少量の冷媒の圧縮機への流入は維持されるので、圧
縮機の吸込圧力が負圧になることはなく、冷凍機は正常
な運転を継続することができ、かつこのことは、リミッ
タを保有していない汎用の温度制御器を採用しても達成
することができるので冷凍機を低コストとすることがで
きるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例による冷凍機の冷媒回路図
【図２】本発明の異なる実施例による冷凍機の冷媒回路
図
図
【図３】本発明の一実施例を応用した冷凍機の冷媒回路
図
図
【図４】従来技術による冷凍機の冷媒回路図
１ 圧縮機 １ａ 冷媒 ２ 凝縮器 ３ 膨張弁 ４ 蒸発器 ５ 流量調整弁 ７ 温度制御器 ９ 抵抗手段（キャピラリーチューブ） １０ バイパス流路 １１ 抵抗手段（手動調整弁）
Claims (3)
- 【請求項１】冷媒を蒸発させることで冷熱を発生する蒸
発器と、この蒸発器で蒸発して低圧となった冷媒を吸入
口から吸い込み加圧圧縮して吐出口から吐出する圧縮機
と、この圧縮機で圧縮されて高温となった冷媒を冷却す
る凝縮器と、この凝縮器の下流に接続され前記圧縮機で
圧縮され高圧となった冷媒を膨張させる膨張弁と、前記
蒸発器と前記圧縮機の吸入口の間に挿入された前記冷媒
の流量を調整するための流量調整弁とを備えた冷凍機に
おいて、前記流量調整弁と並列に冷媒の抵抗手段を備え
たバイパス流路を配設したことを特徴とする冷凍機。 - 【請求項２】請求項１に記載の冷凍機において、抵抗手
段はキャピラリーチューブであることを特徴とする冷凍
機。 - 【請求項３】請求項１に記載の冷凍機において、抵抗手
段は手動調整弁であることを特徴とする冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209659A JPH0552430A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209659A JPH0552430A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 冷凍機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552430A true JPH0552430A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16576475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209659A Pending JPH0552430A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | 冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552430A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1800069A4 (en) * | 2004-08-20 | 2010-10-13 | Carrier Corp | REGULATION OF THE LOAD OF A COMPRESSOR |
| CN102422099A (zh) * | 2009-05-08 | 2012-04-18 | 三菱电机株式会社 | 空气调节装置 |
| ITPD20130166A1 (it) * | 2013-06-11 | 2014-12-12 | Mta Spa | Apparato di refrigerazione |
| CN113390200A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-09-14 | 荏原冷热系统（中国）有限公司 | 一种耦合式热泵机组 |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3209659A patent/JPH0552430A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1800069A4 (en) * | 2004-08-20 | 2010-10-13 | Carrier Corp | REGULATION OF THE LOAD OF A COMPRESSOR |
| CN102422099A (zh) * | 2009-05-08 | 2012-04-18 | 三菱电机株式会社 | 空气调节装置 |
| US8881548B2 (en) | 2009-05-08 | 2014-11-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Air-conditioning apparatus |
| ITPD20130166A1 (it) * | 2013-06-11 | 2014-12-12 | Mta Spa | Apparato di refrigerazione |
| WO2014199317A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | M.T.A. S.P.A. | Refrigeration apparatus |
| US10156371B2 (en) | 2013-06-11 | 2018-12-18 | M.T.A. S.P.A. | Refrigeration apparatus |
| CN113390200A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-09-14 | 荏原冷热系统（中国）有限公司 | 一种耦合式热泵机组 |
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