JPH065142B2 - 冷却能力制御型冷却ユニット - Google Patents
冷却能力制御型冷却ユニットInfo
- Publication number
- JPH065142B2 JPH065142B2 JP61242163A JP24216386A JPH065142B2 JP H065142 B2 JPH065142 B2 JP H065142B2 JP 61242163 A JP61242163 A JP 61242163A JP 24216386 A JP24216386 A JP 24216386A JP H065142 B2 JPH065142 B2 JP H065142B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooler
- refrigerant
- cooled
- temperature
- cooling
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被冷却流体の温度または露点を常に一定に保
持するための冷却能力制御型冷却ユニットに関するもの
である。
持するための冷却能力制御型冷却ユニットに関するもの
である。
従来、温度を一定に保持する冷却ユニットとしては、圧
縮機ON・OFF型冷却ユニットが一般的に知られており、こ
の圧縮機ON・OFF型冷却ユニットは、第2図に示すよう
に、冷媒は圧縮機10により圧縮されて高温・高圧のガス
状態として冷媒管路41を経て凝縮器20に送られ、凝縮器
20で放熱して液化し、凝縮器20から冷却器30に至る冷媒
管路42の途中に配置した温度式膨脹弁71によって膨脹さ
れ、冷却器30で周囲の被冷却流体Xから熱を奪って気化
し、冷媒管路43を経て再び圧縮機10に戻され、このよう
な経路を循環するものである。
縮機ON・OFF型冷却ユニットが一般的に知られており、こ
の圧縮機ON・OFF型冷却ユニットは、第2図に示すよう
に、冷媒は圧縮機10により圧縮されて高温・高圧のガス
状態として冷媒管路41を経て凝縮器20に送られ、凝縮器
20で放熱して液化し、凝縮器20から冷却器30に至る冷媒
管路42の途中に配置した温度式膨脹弁71によって膨脹さ
れ、冷却器30で周囲の被冷却流体Xから熱を奪って気化
し、冷媒管路43を経て再び圧縮機10に戻され、このよう
な経路を循環するものである。
前記の冷却器30には、ポンプまたはファン等によって外
部の熱負荷で加熱された被冷却流体Xが送られ、冷却器
30に接して熱を奪われ冷却されるものである。
部の熱負荷で加熱された被冷却流体Xが送られ、冷却器
30に接して熱を奪われ冷却されるものである。
そして、被冷却流体Xの温度が下がり過ぎたとき、温度
センサ61により圧縮機10の動力をOFFとし、再び温度が
上昇し予じめ設定された温度以上に達したとき、圧縮機
10の動力をONとして冷却動作を開始して被冷却流体Xの
温度を一定に保とうとするものである。この場合、被冷
却流体Xの温度は設定温度に対して±3〜±5℃という
程度の範囲で変動する。
センサ61により圧縮機10の動力をOFFとし、再び温度が
上昇し予じめ設定された温度以上に達したとき、圧縮機
10の動力をONとして冷却動作を開始して被冷却流体Xの
温度を一定に保とうとするものである。この場合、被冷
却流体Xの温度は設定温度に対して±3〜±5℃という
程度の範囲で変動する。
また、被冷却流体Xの温度の変動範囲を小さくするもの
としては、第3図に示すように、冷却器30による冷却
後、電熱ヒータ80によって再熱して温度調整を行う、い
わゆる再加熱型冷却ユニットが提案されている。この再
加熱型冷却ユニットは、連続運転して被冷却流体Xを一
方的に冷却したあと、被冷却流体Xの温度を温度センサ
61により検出し、その温度が設定温度に一致するように
電熱ヒータ80の出力を制御するものである。電熱ヒータ
80を用いるものとしては、温度センサ61からの信号を比
例信号に変換して、電熱ヒータ80をサイリスタなどを用
いることにより比例的に容量制御することもある。この
場合、被冷却流体Xの温度は設定温度に対して±0.1〜
±0.5℃という程度の範囲に制御しうるものである。
としては、第3図に示すように、冷却器30による冷却
後、電熱ヒータ80によって再熱して温度調整を行う、い
わゆる再加熱型冷却ユニットが提案されている。この再
加熱型冷却ユニットは、連続運転して被冷却流体Xを一
方的に冷却したあと、被冷却流体Xの温度を温度センサ
61により検出し、その温度が設定温度に一致するように
電熱ヒータ80の出力を制御するものである。電熱ヒータ
80を用いるものとしては、温度センサ61からの信号を比
例信号に変換して、電熱ヒータ80をサイリスタなどを用
いることにより比例的に容量制御することもある。この
場合、被冷却流体Xの温度は設定温度に対して±0.1〜
±0.5℃という程度の範囲に制御しうるものである。
なお、従来の冷却ユニットとして説明した第2図,第3
図とも水冷式の凝縮器20を示してあり、図中21は凝縮用
の冷却水の配管を示す。
図とも水冷式の凝縮器20を示してあり、図中21は凝縮用
の冷却水の配管を示す。
前述した圧縮機ON・OFF型冷却ユニットは、被冷却流体X
の温度の設定温度に対する変動範囲が大きいという欠点
を、また再加熱型冷却ユニットは凝縮器20に熱を放熱す
る一方で電熱ヒータ80の消費電力を必要とするという欠
点を有していた。
の温度の設定温度に対する変動範囲が大きいという欠点
を、また再加熱型冷却ユニットは凝縮器20に熱を放熱す
る一方で電熱ヒータ80の消費電力を必要とするという欠
点を有していた。
本発明は、上記した欠点を解決し、消費電力を最小限と
し、しかも被冷却流体の温度または露点の設定値に対す
る変動範囲を極めて小さくできる冷却能力制御型冷却ユ
ニットの提供を目的とするものである。
し、しかも被冷却流体の温度または露点の設定値に対す
る変動範囲を極めて小さくできる冷却能力制御型冷却ユ
ニットの提供を目的とするものである。
本発明は、前記の目的を達成するために、圧縮機と凝縮
器と被冷却流体を冷却する冷却器および冷媒循環管路と
からなる冷却ユニットにおける前記凝縮器から冷却器に
至る冷媒管路を分岐し、該分岐した冷媒管路は余剰冷却
能力消費用冷却器を経た後に冷却器より圧縮機に至る冷
媒管路に接続し、前記冷媒管路の分岐点からそれぞれ余
剰冷却能力消費用冷却器と冷却器とに至る冷媒管路のう
ちの余剰冷却能力消費用冷却器に至る冷媒管路には定圧
膨張弁を、冷却器に至る冷媒管路には被冷却流体の温度
または露点によって開閉する冷媒制御弁を配装した点に
特徴を有する冷却能力制御型冷却ユニットとなしたもの
である。
器と被冷却流体を冷却する冷却器および冷媒循環管路と
からなる冷却ユニットにおける前記凝縮器から冷却器に
至る冷媒管路を分岐し、該分岐した冷媒管路は余剰冷却
能力消費用冷却器を経た後に冷却器より圧縮機に至る冷
媒管路に接続し、前記冷媒管路の分岐点からそれぞれ余
剰冷却能力消費用冷却器と冷却器とに至る冷媒管路のう
ちの余剰冷却能力消費用冷却器に至る冷媒管路には定圧
膨張弁を、冷却器に至る冷媒管路には被冷却流体の温度
または露点によって開閉する冷媒制御弁を配装した点に
特徴を有する冷却能力制御型冷却ユニットとなしたもの
である。
本発明は、上述のように構成されているので、冷媒は圧
縮機により高温・高圧のガス状態となって凝縮器に送ら
れ、凝縮器にて液化され、凝縮器から冷却器に至る冷媒
管路の途中の分岐点において分かれ、一方は冷媒制御弁
または定圧膨脹弁を経て冷却器に、他方は前記とは逆に
定圧膨脹弁または冷媒制御弁を経て余剰冷却能力消費用
冷却器に導入せしめられ、それぞれ冷却器と余剰冷却能
力消費用冷却器を経たのちに合流して前記圧縮機に戻さ
れて循環し、前記冷却器に導入せしめられた冷媒によっ
て該冷却器の周囲の被冷却流体は冷却され、前記余剰冷
却能力消費用冷却器において、該冷却器に導入された冷
媒の冷却能力が消費せしめられる。
縮機により高温・高圧のガス状態となって凝縮器に送ら
れ、凝縮器にて液化され、凝縮器から冷却器に至る冷媒
管路の途中の分岐点において分かれ、一方は冷媒制御弁
または定圧膨脹弁を経て冷却器に、他方は前記とは逆に
定圧膨脹弁または冷媒制御弁を経て余剰冷却能力消費用
冷却器に導入せしめられ、それぞれ冷却器と余剰冷却能
力消費用冷却器を経たのちに合流して前記圧縮機に戻さ
れて循環し、前記冷却器に導入せしめられた冷媒によっ
て該冷却器の周囲の被冷却流体は冷却され、前記余剰冷
却能力消費用冷却器において、該冷却器に導入された冷
媒の冷却能力が消費せしめられる。
そして、前記定圧膨脹弁によって圧縮機の吸込み圧力が
一定に保持され、前記冷媒制御弁は冷却後の被冷却流体
の温度または露点によって開閉せしめられることによっ
て、被冷却流体の温度または露点は常時所定の温度また
は露点となるのである。
一定に保持され、前記冷媒制御弁は冷却後の被冷却流体
の温度または露点によって開閉せしめられることによっ
て、被冷却流体の温度または露点は常時所定の温度また
は露点となるのである。
以下、本発明の実施例を第1図に基づいて説明するが、
第2図と第3図に示す従来の冷却ユニットと同一または
均等な構成部分は同一の符号で説明するものとする。
第2図と第3図に示す従来の冷却ユニットと同一または
均等な構成部分は同一の符号で説明するものとする。
第1図において、41は圧縮機10から凝縮器20に至る冷媒
管路であり、42は凝縮器20から分岐点Aと冷媒制御弁60
を経て冷却器30に至る冷媒管路であり、43は冷却器30か
ら合流点Bを経て圧縮機10に至る冷媒管路であり、44は
前記分岐点Aから分岐した冷媒管路であり、該冷媒管路
44は定圧膨脹弁70と余剰冷却能力消費用冷却器50を経た
のちに前記合流点Bに接続してある。
管路であり、42は凝縮器20から分岐点Aと冷媒制御弁60
を経て冷却器30に至る冷媒管路であり、43は冷却器30か
ら合流点Bを経て圧縮機10に至る冷媒管路であり、44は
前記分岐点Aから分岐した冷媒管路であり、該冷媒管路
44は定圧膨脹弁70と余剰冷却能力消費用冷却器50を経た
のちに前記合流点Bに接続してある。
61は被冷却流体Xの温度を検出する温度センサであり、
62は温度センサ61からの信号によって前記冷媒制御弁60
を開閉する温度調節器であり、63は温度センサ61に代え
て被冷却流体Xの露点を検出する露点センサであり、64
は温度調節器62に代えて露点センサ63からの信号によっ
て前記冷媒制御弁60を開閉することにより、被冷却流体
中の水蒸気の一部を凝縮させ、被冷却流体の露点を調節
する露点調節器である。
62は温度センサ61からの信号によって前記冷媒制御弁60
を開閉する温度調節器であり、63は温度センサ61に代え
て被冷却流体Xの露点を検出する露点センサであり、64
は温度調節器62に代えて露点センサ63からの信号によっ
て前記冷媒制御弁60を開閉することにより、被冷却流体
中の水蒸気の一部を凝縮させ、被冷却流体の露点を調節
する露点調節器である。
前記冷媒制御弁60はリニアな開閉が可能なものであり、
温度調節器62と露点調節器64は比例・積分・微分要素を
備えたものであり、定圧膨脹弁70はその二次側の圧力が
低くなったときに弁が開いて流量を増し、二次側の圧力
を一定圧力に保つ構造になっている。なお、21,51は冷
却水の配管である。
温度調節器62と露点調節器64は比例・積分・微分要素を
備えたものであり、定圧膨脹弁70はその二次側の圧力が
低くなったときに弁が開いて流量を増し、二次側の圧力
を一定圧力に保つ構造になっている。なお、21,51は冷
却水の配管である。
冷媒は、圧縮機10により高温・高圧のガス状態となって
冷媒管路41にて凝縮器20に送られ、凝縮器20において冷
却水にて冷却されて液化され、凝縮器20から冷却器30に
至る冷媒管路42の途中の分岐点Aにおいて二つに分か
れ、一方は冷媒制御弁60を経て冷却器30に、他方は定圧
膨脹弁70を経て余剰冷却能力消費用冷却器50に導入せし
められ、それぞれ冷却器30と余剰冷却能力消費用冷却器
50を経たのちに合流点Bにおいて合流して前記圧縮機10
に戻されて循環し、前記冷却器30に導入せしめられた冷
媒によって該冷却器30の周囲の被冷却流体を冷却し、前
記余剰冷却能力消費用冷却器50において、該冷却器50に
導入された冷媒の冷却能力を消費せしめるようになして
ある。
冷媒管路41にて凝縮器20に送られ、凝縮器20において冷
却水にて冷却されて液化され、凝縮器20から冷却器30に
至る冷媒管路42の途中の分岐点Aにおいて二つに分か
れ、一方は冷媒制御弁60を経て冷却器30に、他方は定圧
膨脹弁70を経て余剰冷却能力消費用冷却器50に導入せし
められ、それぞれ冷却器30と余剰冷却能力消費用冷却器
50を経たのちに合流点Bにおいて合流して前記圧縮機10
に戻されて循環し、前記冷却器30に導入せしめられた冷
媒によって該冷却器30の周囲の被冷却流体を冷却し、前
記余剰冷却能力消費用冷却器50において、該冷却器50に
導入された冷媒の冷却能力を消費せしめるようになして
ある。
そして、冷却器30の冷却能力は冷却器30に導入する冷媒
の量に比例するので、冷媒制御弁60にて冷却器30に導入
する液化冷媒の量をリニアに制御することによって、冷
却器30の冷却能力が制御され、また冷却後の被冷却流体
Xの温度を温度センサ61にて検出し、温度調節器62にて
冷媒制御弁60を開閉せしめることによって被冷却流体の
温度の微調整が可能となり、前記温度の検出に代えて、
被冷却流体Xの露点を露点センサ63にて検出し、露点調
節器64にて冷媒制御弁60を開閉せしめることによって被
冷却流体の露点の微調整が可能となることにより、被冷
却流体Xの温度または露点は、常時所定の温度または露
点となるのである。
の量に比例するので、冷媒制御弁60にて冷却器30に導入
する液化冷媒の量をリニアに制御することによって、冷
却器30の冷却能力が制御され、また冷却後の被冷却流体
Xの温度を温度センサ61にて検出し、温度調節器62にて
冷媒制御弁60を開閉せしめることによって被冷却流体の
温度の微調整が可能となり、前記温度の検出に代えて、
被冷却流体Xの露点を露点センサ63にて検出し、露点調
節器64にて冷媒制御弁60を開閉せしめることによって被
冷却流体の露点の微調整が可能となることにより、被冷
却流体Xの温度または露点は、常時所定の温度または露
点となるのである。
また、被冷却流体の温度または露点の微調整には電熱ヒ
ータを必要としないので、電熱ヒータにて被冷却流体の
温度を微調整する場合に比らべて消費動力が少なくてす
み、省エネルギとなるのである。
ータを必要としないので、電熱ヒータにて被冷却流体の
温度を微調整する場合に比らべて消費動力が少なくてす
み、省エネルギとなるのである。
また、冷媒制御弁60を絞って冷却器30に導入する冷媒の
量を減少せしめると、冷却器30より冷媒管路43を経て圧
縮機10に戻る冷媒の量は減少し、合流点Bに連なる定圧
膨脹弁70の二次側の圧力が低下し、定圧膨脹弁70が自動
的に開いて、定圧膨脹弁70の二次側の圧力が一定になる
まで二次側へ液化冷媒が流れ、この冷媒は余剰冷却能力
消費用冷却器50にて蒸発することによって余剰冷却能力
を消費したのちに合流点Bにて冷却器30からの蒸発冷媒
と合流するので、冷媒制御弁60が絞られても、圧縮機10
を挟んで合流点Bと分岐点Aとの間の冷媒の量は一定に
保たれ、かつ合流点Bと圧縮機10間の冷媒管路内の圧
力、つまり圧縮機10の吸込み圧力も一定に保たれ、圧縮
機10の安定した運転が可能となる。
量を減少せしめると、冷却器30より冷媒管路43を経て圧
縮機10に戻る冷媒の量は減少し、合流点Bに連なる定圧
膨脹弁70の二次側の圧力が低下し、定圧膨脹弁70が自動
的に開いて、定圧膨脹弁70の二次側の圧力が一定になる
まで二次側へ液化冷媒が流れ、この冷媒は余剰冷却能力
消費用冷却器50にて蒸発することによって余剰冷却能力
を消費したのちに合流点Bにて冷却器30からの蒸発冷媒
と合流するので、冷媒制御弁60が絞られても、圧縮機10
を挟んで合流点Bと分岐点Aとの間の冷媒の量は一定に
保たれ、かつ合流点Bと圧縮機10間の冷媒管路内の圧
力、つまり圧縮機10の吸込み圧力も一定に保たれ、圧縮
機10の安定した運転が可能となる。
また、冷却器30に導入された液化冷媒の全量にてのみ冷
却が行われ、再加熱しないものであるので、冷却温度の
変動範囲の縮小が可能となる。
却が行われ、再加熱しないものであるので、冷却温度の
変動範囲の縮小が可能となる。
なお、被冷却流体としては空気でも液体でも使用でき、
さらに凝縮器20および余剰冷却能力消費用冷却器50を水
冷に代えて、被冷却空気とは別系統の空気による空冷に
してもよい。
さらに凝縮器20および余剰冷却能力消費用冷却器50を水
冷に代えて、被冷却空気とは別系統の空気による空冷に
してもよい。
本発明にかかる冷却能力制御型冷却ユニットにて空気を
冷却する場合について、被冷却空気の温度の設定温度に
対する変動範囲を試験したところ、変動範囲が±0.1〜
±0.01℃という具合に極めて高い制御精度が得られた。
冷却する場合について、被冷却空気の温度の設定温度に
対する変動範囲を試験したところ、変動範囲が±0.1〜
±0.01℃という具合に極めて高い制御精度が得られた。
上述の説明によって明らかなように、本発明によると、
被冷却流体の温度または露点の微調整には、電熱ヒータ
を必要としないので、消費電力を最小限とすることがで
き、また定圧膨張弁にて圧縮機の吸込み圧力を一定に保
つので、負荷が変動しても常に安定した状態で運転がで
き、その結果、被冷却流体の温度または露点を精密に制
御することができる。
被冷却流体の温度または露点の微調整には、電熱ヒータ
を必要としないので、消費電力を最小限とすることがで
き、また定圧膨張弁にて圧縮機の吸込み圧力を一定に保
つので、負荷が変動しても常に安定した状態で運転がで
き、その結果、被冷却流体の温度または露点を精密に制
御することができる。
第1図は本発明の冷却能力制御型冷却ユニットの説明
図、第2図及び第3図はそれぞれ従来の冷却ユニットの
説明図である。 10:圧縮機、20:凝縮器 21:冷却水の配管、30:冷却器 41,42,43,44 冷媒管路 50:余剰冷却能力消費用冷却器 51:冷却水の配管、60:冷媒制御弁 61:温度センサ、62:温度調節器 63:露点センサ、64:露点調節器 70:定圧膨脹弁 A:分岐点、B:合流点 X:被冷却流体
図、第2図及び第3図はそれぞれ従来の冷却ユニットの
説明図である。 10:圧縮機、20:凝縮器 21:冷却水の配管、30:冷却器 41,42,43,44 冷媒管路 50:余剰冷却能力消費用冷却器 51:冷却水の配管、60:冷媒制御弁 61:温度センサ、62:温度調節器 63:露点センサ、64:露点調節器 70:定圧膨脹弁 A:分岐点、B:合流点 X:被冷却流体
Claims (1)
- 【請求項1】圧縮機と凝縮器と被冷却流体を冷却する冷
却器および冷媒循環管路とからなる冷却ユニットにおけ
る前記凝縮器から冷却器に至る冷媒管路を分岐し、該分
岐した冷媒管路は余剰冷却能力消費用冷却器を経た後に
冷却器より圧縮機に至る冷媒管路に接続し、前記冷媒管
路の分岐点からそれぞれ余剰冷却能力消費用冷却器と冷
却器とに至る冷媒管路のうちの余剰冷却能力消費用冷却
器に至る冷媒管路には定圧膨張弁を、冷却器に至る冷媒
管路には被冷却流体の温度または露点によって開閉する
冷媒制御弁を配装したことを特徴とする冷却能力制御型
冷却ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242163A JPH065142B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 冷却能力制御型冷却ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61242163A JPH065142B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 冷却能力制御型冷却ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6396452A JPS6396452A (ja) | 1988-04-27 |
| JPH065142B2 true JPH065142B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=17085267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61242163A Expired - Lifetime JPH065142B2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 冷却能力制御型冷却ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065142B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010271016A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Orion Mach Co Ltd | 温湿度調整装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4718621U (ja) * | 1971-04-06 | 1972-11-01 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP61242163A patent/JPH065142B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6396452A (ja) | 1988-04-27 |
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