JPH0830623B2 - 冷凍システム用アンローディングシステム - Google Patents
冷凍システム用アンローディングシステムInfo
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- JPH0830623B2 JPH0830623B2 JP3185166A JP18516691A JPH0830623B2 JP H0830623 B2 JPH0830623 B2 JP H0830623B2 JP 3185166 A JP3185166 A JP 3185166A JP 18516691 A JP18516691 A JP 18516691A JP H0830623 B2 JPH0830623 B2 JP H0830623B2
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- compressor
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
- F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
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- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/022—Compressor control arrangements
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- F25B2400/13—Economisers
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- F25B2600/0251—Compressor control by controlling speed with on-off operation
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- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/026—Compressor control by controlling unloaders
- F25B2600/0261—Compressor control by controlling unloaders external to the compressor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１段圧縮機手段、第
２段圧縮機手段、凝縮器手段、膨張手段及び蒸発器手段
を直列に含んでいる第１の閉流体ループを持つ冷凍シス
テム用アンローディングシステムに関する。
２段圧縮機手段、凝縮器手段、膨張手段及び蒸発器手段
を直列に含んでいる第１の閉流体ループを持つ冷凍シス
テム用アンローディングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】２段圧縮機システムにおいて、第２段排
出温度を制御すると共に、圧縮機をアンローディングす
る手段を採用したシステムが、米国特許第４，９３８，
０２９号に開示されている。
出温度を制御すると共に、圧縮機をアンローディングす
る手段を採用したシステムが、米国特許第４，９３８，
０２９号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２台の圧縮機すなわち
２段圧縮機システムの容量は、体積効率Ｖｅ，エンタル
ピの変化ΔＨ，及び変位効率Ｄｅの関数である。２台の
圧縮機システムにおいて、流れは、ブースタ圧縮機（低
圧段）及び高圧段圧縮機を通して直列である。この装置
のアンローディングは、典型的には、ブースタ圧縮機を
調整することによって行われる。２段往復運動圧縮機シ
ステムにおいて、複数個のシリンダーが、２つの段の間
で、典型的には第１段が第２段の２倍のシリンダーを有
するようにして分割される。この装置のアンローディン
グは、第１段の１以上のシリンダーをガスバイパスすな
わち吸い込み遮断することによってなされ得る。事実、
第２段が全てのポンプ作用を行い、そして第２段が圧縮
機の吸い込み圧力になるように、全第１段がアンローデ
ィングされ得る。全第１段排出は、吸い込み側にバイパ
スされるので、この装置は、また、エコノマイザの使用
と関係する容量増加を取り消すように作用する。バイパ
スが完全に開である時、第２段入口は、システム吸い込
み圧力で動作し、第２段変位のみが、そのシステムの蒸
発器及びエコノマイザの双方によって発生される蒸気を
取り扱わなければならない。これは、システムの蒸発器
によって発生される蒸気を全負荷量の一部に効果的に低
減させる。その結果、非常に効果的なアンローディング
を行う。
２段圧縮機システムの容量は、体積効率Ｖｅ，エンタル
ピの変化ΔＨ，及び変位効率Ｄｅの関数である。２台の
圧縮機システムにおいて、流れは、ブースタ圧縮機（低
圧段）及び高圧段圧縮機を通して直列である。この装置
のアンローディングは、典型的には、ブースタ圧縮機を
調整することによって行われる。２段往復運動圧縮機シ
ステムにおいて、複数個のシリンダーが、２つの段の間
で、典型的には第１段が第２段の２倍のシリンダーを有
するようにして分割される。この装置のアンローディン
グは、第１段の１以上のシリンダーをガスバイパスすな
わち吸い込み遮断することによってなされ得る。事実、
第２段が全てのポンプ作用を行い、そして第２段が圧縮
機の吸い込み圧力になるように、全第１段がアンローデ
ィングされ得る。全第１段排出は、吸い込み側にバイパ
スされるので、この装置は、また、エコノマイザの使用
と関係する容量増加を取り消すように作用する。バイパ
スが完全に開である時、第２段入口は、システム吸い込
み圧力で動作し、第２段変位のみが、そのシステムの蒸
発器及びエコノマイザの双方によって発生される蒸気を
取り扱わなければならない。これは、システムの蒸発器
によって発生される蒸気を全負荷量の一部に効果的に低
減させる。その結果、非常に効果的なアンローディング
を行う。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１段のブースタ圧縮
機、第２段の高圧圧縮機、凝縮器、膨張手段及び蒸発器
を直列に含んでいる第１閉流体ループを持つ冷凍システ
ム用アンローディングシステムにおいて、バイパスを形
成しかつ上記第１及び第２段圧縮機の中間に配置された
第１端と上記蒸発器及び上記第１段圧縮機の中間に配置
され第２端との間で上記第１ループに流体的に接続され
た第２流体ループと、調整バイパス弁が開であってかつ
上記第１段圧縮機手段が駆動している時、上記第１段圧
縮機を上記第２ループの上記第２端にアンローディング
させ、上記第１弁手段が開であってかつ上記第１段圧縮
機手段が停止させられている時、上記第１段圧縮機を上
記第２流体ループの上記第２端から上記第１端へバイパ
スさせるために、上記第２ループに配置された調整バイ
パス弁と、エコノマイザ手段を形成しかつ上記凝縮器手
段及び上記膨張手段の中間に配置された第１端と、上記
第１及び第２手段の中間に配置された第２端との間で上
記第１ループに流体的に接続された第３流体ループと、
エコノマイザ流を与えるため上記第３ループに設けられ
た第２弁手段とを設けてなるものである。
機、第２段の高圧圧縮機、凝縮器、膨張手段及び蒸発器
を直列に含んでいる第１閉流体ループを持つ冷凍システ
ム用アンローディングシステムにおいて、バイパスを形
成しかつ上記第１及び第２段圧縮機の中間に配置された
第１端と上記蒸発器及び上記第１段圧縮機の中間に配置
され第２端との間で上記第１ループに流体的に接続され
た第２流体ループと、調整バイパス弁が開であってかつ
上記第１段圧縮機手段が駆動している時、上記第１段圧
縮機を上記第２ループの上記第２端にアンローディング
させ、上記第１弁手段が開であってかつ上記第１段圧縮
機手段が停止させられている時、上記第１段圧縮機を上
記第２流体ループの上記第２端から上記第１端へバイパ
スさせるために、上記第２ループに配置された調整バイ
パス弁と、エコノマイザ手段を形成しかつ上記凝縮器手
段及び上記膨張手段の中間に配置された第１端と、上記
第１及び第２手段の中間に配置された第２端との間で上
記第１ループに流体的に接続された第３流体ループと、
エコノマイザ流を与えるため上記第３ループに設けられ
た第２弁手段とを設けてなるものである。
【０００５】
【作用】直列のブースタ圧縮機及び高圧段圧縮機から作
られた２台の圧縮機システムは、ブースタ圧縮機を吸い
込み側にバイパスさせることによって、始めにアンロー
ディングされる。調整バイパス弁が完全に開いている
時、高圧段圧縮機は、必然的にシステムの吸い込み圧力
で動作する。高圧段圧縮機がシステム要求を満足させ得
る場合には、ブースタ圧縮機の続いての動作は、有効な
目的を持たない。ブースタ圧縮機が、例えば１５分間の
適切な時間の間完全にアンローディングされている満足
する動作では、ブースタ圧縮機は停止され、完全に開か
れた調整バイパス弁は、その状態に維持される。そし
て、バイパス配管は、今、高圧段圧縮機への供給配管に
なっているので、そこを通る逆流が存在する。
られた２台の圧縮機システムは、ブースタ圧縮機を吸い
込み側にバイパスさせることによって、始めにアンロー
ディングされる。調整バイパス弁が完全に開いている
時、高圧段圧縮機は、必然的にシステムの吸い込み圧力
で動作する。高圧段圧縮機がシステム要求を満足させ得
る場合には、ブースタ圧縮機の続いての動作は、有効な
目的を持たない。ブースタ圧縮機が、例えば１５分間の
適切な時間の間完全にアンローディングされている満足
する動作では、ブースタ圧縮機は停止され、完全に開か
れた調整バイパス弁は、その状態に維持される。そし
て、バイパス配管は、今、高圧段圧縮機への供給配管に
なっているので、そこを通る逆流が存在する。
【０００６】基本的に、エコノマイザは、ブースタ圧縮
機をアンローディングさせるためのバイパス配管の下流
点において、ブースタ及び高圧段圧縮機を接続している
流体配管に接続されている。エコノマイザの流れは、ま
た、高圧段圧縮機の排出温度を制御するためにも使用さ
れる。さらに、高圧段圧縮機に供給される全ての流れ
が、バイパスが完全に開である時、必然的にシステムの
吸い込み圧力にあるように、エコノマイザの流れがブー
スタ圧縮機のバイパス動作と共働する。バイパスが、充
分長い時間完全に開である場合には、ブースタ圧縮機が
停止され、そしてバイパスが高圧段圧縮機に対する吸い
込み配管になる。
機をアンローディングさせるためのバイパス配管の下流
点において、ブースタ及び高圧段圧縮機を接続している
流体配管に接続されている。エコノマイザの流れは、ま
た、高圧段圧縮機の排出温度を制御するためにも使用さ
れる。さらに、高圧段圧縮機に供給される全ての流れ
が、バイパスが完全に開である時、必然的にシステムの
吸い込み圧力にあるように、エコノマイザの流れがブー
スタ圧縮機のバイパス動作と共働する。バイパスが、充
分長い時間完全に開である場合には、ブースタ圧縮機が
停止され、そしてバイパスが高圧段圧縮機に対する吸い
込み配管になる。
【０００７】
【実施例】図１を参照する。符号１０は、本発明を採用
している冷凍システムを示す。冷凍システム１０は、モ
ータ２０ａによって駆動されるブースタ圧縮機２０、及
びモータ１２０ａによって駆動される高圧段圧縮機１２
０を含む。ブースタ圧縮機２０は、４個のシリンダを有
する往復運動圧縮機として表され、高圧段圧縮機１２０
は、２個のシリンダを有する往復運動圧縮機として表さ
れている。冷凍システム１０は、ブースタ圧縮機２０、
高圧段圧縮機１２０、凝縮器３０、熱膨張弁４０、及び
配管６０は、調整弁６２を含有し、そして、ブースタ圧
縮機２０の吸い込み側と排出側との間に接続されてい
る。弁６２は、マイクロプロセッサ６３によって制御さ
れるソレノイド６２ａによって作動される。そのマイク
ロプロセッサ６３は、冷却される領域内にある温度セン
サ１６２、（圧縮機２０が停止されている時）弁６２の
それぞれ上流及び下流に配置された圧力センサ１６４及
び１６５蒸発器の下流でバイパス配管６０の上流に配置
されている流量センサ１６８に接続されている。
している冷凍システムを示す。冷凍システム１０は、モ
ータ２０ａによって駆動されるブースタ圧縮機２０、及
びモータ１２０ａによって駆動される高圧段圧縮機１２
０を含む。ブースタ圧縮機２０は、４個のシリンダを有
する往復運動圧縮機として表され、高圧段圧縮機１２０
は、２個のシリンダを有する往復運動圧縮機として表さ
れている。冷凍システム１０は、ブースタ圧縮機２０、
高圧段圧縮機１２０、凝縮器３０、熱膨張弁４０、及び
配管６０は、調整弁６２を含有し、そして、ブースタ圧
縮機２０の吸い込み側と排出側との間に接続されてい
る。弁６２は、マイクロプロセッサ６３によって制御さ
れるソレノイド６２ａによって作動される。そのマイク
ロプロセッサ６３は、冷却される領域内にある温度セン
サ１６２、（圧縮機２０が停止されている時）弁６２の
それぞれ上流及び下流に配置された圧力センサ１６４及
び１６５蒸発器の下流でバイパス配管６０の上流に配置
されている流量センサ１６８に接続されている。
【０００８】エコノマイザ配管７０は、凝縮器３０及び
熱膨張弁４０の中間の点と、ブースタ圧縮機２０及び高
圧段１２０の中間の点であって、配管６０との交点の下
流にある点との間で延びている。弁７２は、エコノマイ
ザ配管７０内に配置され、高圧段１２０の出口に配置さ
れている温度センサ１７２に応答するソレノイド７２ａ
によって作動される。熱膨張弁４０は、蒸発器５０の出
口に配置されている温度センサ１４０に応答するソレノ
イド４０ａによって動作される。
熱膨張弁４０の中間の点と、ブースタ圧縮機２０及び高
圧段１２０の中間の点であって、配管６０との交点の下
流にある点との間で延びている。弁７２は、エコノマイ
ザ配管７０内に配置され、高圧段１２０の出口に配置さ
れている温度センサ１７２に応答するソレノイド７２ａ
によって作動される。熱膨張弁４０は、蒸発器５０の出
口に配置されている温度センサ１４０に応答するソレノ
イド４０ａによって動作される。
【０００９】全負荷での動作においては、弁６２が閉じ
られ、ブースタ圧縮機２０の全出力が高圧段圧縮機１２
０に供給される。高圧段１２０の熱く、高圧の冷媒ガス
出力は、凝縮器３０に供給される。そこでは、冷媒ガス
が、熱膨張弁４０に供給される液体に凝縮される。熱膨
張弁４０は、温度センサ１４０によって検知される蒸発
器５０の出口温度に応答して制御され、その弁４０を通
過する液体冷媒に圧力降下及び部分フラッシングを生じ
させる。蒸発器５０に供給される液体冷媒が、蒸発し、
ガス状冷媒がブースタ圧縮機２０に供給され、サイクル
が完了する。弁７２は、温度センサ１７２によって検知
された高圧段１２０の出口温度に応答して作動され、高
圧段圧縮機１２０の所望の出口温度を維持するために、
配管７０を通る液体冷媒の流れを制御する。液体冷媒
は、弁７２を通過する際に中間段圧力にまで膨張させら
れ、膨張の際、高圧段１２０におけるさらなる冷却効果
で蒸発器５０に流れる液体冷媒を冷却させる。
られ、ブースタ圧縮機２０の全出力が高圧段圧縮機１２
０に供給される。高圧段１２０の熱く、高圧の冷媒ガス
出力は、凝縮器３０に供給される。そこでは、冷媒ガス
が、熱膨張弁４０に供給される液体に凝縮される。熱膨
張弁４０は、温度センサ１４０によって検知される蒸発
器５０の出口温度に応答して制御され、その弁４０を通
過する液体冷媒に圧力降下及び部分フラッシングを生じ
させる。蒸発器５０に供給される液体冷媒が、蒸発し、
ガス状冷媒がブースタ圧縮機２０に供給され、サイクル
が完了する。弁７２は、温度センサ１７２によって検知
された高圧段１２０の出口温度に応答して作動され、高
圧段圧縮機１２０の所望の出口温度を維持するために、
配管７０を通る液体冷媒の流れを制御する。液体冷媒
は、弁７２を通過する際に中間段圧力にまで膨張させら
れ、膨張の際、高圧段１２０におけるさらなる冷却効果
で蒸発器５０に流れる液体冷媒を冷却させる。
【００１０】センサ１６２によって検知された負荷要求
に会うと、弁６２がマイクロプロセッサ６３によって比
例的に開かれ、ブースタ圧縮機２０の出力のバイパスを
配管６０を介して吸い込み側に与える。弁６２が完全に
開かれ、それにより蒸発器５０の圧力と同じ圧力でブー
スタ圧縮機２０を完全にアンローディングする。ブース
タ圧縮機２０の多くの出力はバイパスされるので、高圧
段１２０へ供給される全体流量は減少する。冷凍システ
ム１０が動作している時、高圧段１２０は常に作動して
いるので、高圧段１２０は、いつも冷媒をその吸い込み
側に引き込んでいる。従って、高圧段１２０は、常に蒸
発器５０の流れを維持する必要がある動作しているブー
スタ圧縮機２０の少なくとも一部の出力を引き、さらに
弁７２によって許される流れは何でも引き込む。その結
果、配管７０を通るエコノマイザの流れは、ブースタ圧
縮機２０が働いている時、ブースタ圧縮機２０をバイパ
スするよりはむしろ高圧段１２０に常に供給される。ブ
ースタ圧縮機２０がアンローディングされると、中間段
圧力及び高圧段１２０への流量が減少する。しかし、高
圧段圧縮機１２０からシステム１０へ配送される結果と
しての流量は、高圧段の体積効率の降下によって、中間
段圧力よりも速く降下する。
に会うと、弁６２がマイクロプロセッサ６３によって比
例的に開かれ、ブースタ圧縮機２０の出力のバイパスを
配管６０を介して吸い込み側に与える。弁６２が完全に
開かれ、それにより蒸発器５０の圧力と同じ圧力でブー
スタ圧縮機２０を完全にアンローディングする。ブース
タ圧縮機２０の多くの出力はバイパスされるので、高圧
段１２０へ供給される全体流量は減少する。冷凍システ
ム１０が動作している時、高圧段１２０は常に作動して
いるので、高圧段１２０は、いつも冷媒をその吸い込み
側に引き込んでいる。従って、高圧段１２０は、常に蒸
発器５０の流れを維持する必要がある動作しているブー
スタ圧縮機２０の少なくとも一部の出力を引き、さらに
弁７２によって許される流れは何でも引き込む。その結
果、配管７０を通るエコノマイザの流れは、ブースタ圧
縮機２０が働いている時、ブースタ圧縮機２０をバイパ
スするよりはむしろ高圧段１２０に常に供給される。ブ
ースタ圧縮機２０がアンローディングされると、中間段
圧力及び高圧段１２０への流量が減少する。しかし、高
圧段圧縮機１２０からシステム１０へ配送される結果と
しての流量は、高圧段の体積効率の降下によって、中間
段圧力よりも速く降下する。
【００１１】次に図２を参照する。点Ａは、Ｒ−２２に
対する状態を表す。ここでは、弁６２が閉じられてお
り、バイパス動作はなく、システム１０の中間段圧力及
び容量は、それらの最大値（例えば、８２ｐｓｉａ及び
４２，０００ＢＴＵ／ｈｒ）にある。点Ｂは、完全にバ
イパスされた状態を表している。中間段圧力は、定格で
は、ブースタ圧縮機２０が働いている時のこの吸い込み
圧力であるブースタ圧縮機２０の上流の圧力Ｐｓよりも
１ｐｓｉ大きい。１ｐｓｉの差は、弁６２による圧力降
下による。点Ｂでのシステム１０の容量は、その最小値
（例えば、１８ｐｓｉａ及び６，０００ＢＴＵ／ｈｒ）
にある。さらに詳細には、点Ａは、暑い日についての条
件を表す。そこでは、全負荷で、両方の圧縮機が用いら
れるため、体積効率Ｖｅが高い。従って、それぞれにか
かる圧力比は低く、エコノマイザを使用しているので、
エンタルピの変化ΔＨは高い。そして、エコノマイザの
流れは、捕獲された中間段圧力に向けられる。また、全
て（４個）のブースタ圧縮機のシリンダが、エコノマイ
ザ５０によってのみ発生される蒸気をポンプで送り出し
ているので、変位効率Ｄｅは高い。点Ｂは、寒い日につ
いての条件を表す。そこでは、（２個の）高圧段シリン
ダにかかる高圧比によって、Ｖｅが低く、エコノマイザ
の流れはより低圧にダンプされているためΔＨはより高
い。また、（２個の）高圧段シリンダのみが、エコノマ
イザ発生流量とともに蒸発器発生流量をポンプで送り出
しているので、Ｄｅは非常に低い。その結果、ターンダ
ウンレシオは、約７対１である。
対する状態を表す。ここでは、弁６２が閉じられてお
り、バイパス動作はなく、システム１０の中間段圧力及
び容量は、それらの最大値（例えば、８２ｐｓｉａ及び
４２，０００ＢＴＵ／ｈｒ）にある。点Ｂは、完全にバ
イパスされた状態を表している。中間段圧力は、定格で
は、ブースタ圧縮機２０が働いている時のこの吸い込み
圧力であるブースタ圧縮機２０の上流の圧力Ｐｓよりも
１ｐｓｉ大きい。１ｐｓｉの差は、弁６２による圧力降
下による。点Ｂでのシステム１０の容量は、その最小値
（例えば、１８ｐｓｉａ及び６，０００ＢＴＵ／ｈｒ）
にある。さらに詳細には、点Ａは、暑い日についての条
件を表す。そこでは、全負荷で、両方の圧縮機が用いら
れるため、体積効率Ｖｅが高い。従って、それぞれにか
かる圧力比は低く、エコノマイザを使用しているので、
エンタルピの変化ΔＨは高い。そして、エコノマイザの
流れは、捕獲された中間段圧力に向けられる。また、全
て（４個）のブースタ圧縮機のシリンダが、エコノマイ
ザ５０によってのみ発生される蒸気をポンプで送り出し
ているので、変位効率Ｄｅは高い。点Ｂは、寒い日につ
いての条件を表す。そこでは、（２個の）高圧段シリン
ダにかかる高圧比によって、Ｖｅが低く、エコノマイザ
の流れはより低圧にダンプされているためΔＨはより高
い。また、（２個の）高圧段シリンダのみが、エコノマ
イザ発生流量とともに蒸発器発生流量をポンプで送り出
しているので、Ｄｅは非常に低い。その結果、ターンダ
ウンレシオは、約７対１である。
【００１２】システム１０が、図２の点Ｂで動作してい
る時、ブースタ圧縮機２０は、パワードローを構成する
が、有効な働きをしない。また、冷媒への固有の加熱効
果によって冷媒密度を減少させる。従って、幾つかの条
件下では、ブースタ圧縮機２０を遮断させることが望ま
しい。モータ２０ａ及びブースタ圧縮機２０が停止さ
れ、高圧段圧縮機１２０が稼働している状態では、弁６
２が完全に開かれている。従って、ブースタ圧縮機２０
が停止された場合、配管６０の流れの方向及び弁６２に
かかる圧力降下の反転が生ずるが、配管６０はブースタ
圧縮機２０へのバイパスを与える。従って、高圧段１２
０のみが活発に働いている運転条件下では、マイクロプ
ロセッサ６３によってブースタ圧縮機２０が停止され
る。ブースタ圧縮機２０が停止される結果、システム性
能は、点Ｃによって表されることになり、わずかな容量
増加があり、サイクルへのいかなる傾向も減少させる。
冷媒は、もはやブースタ圧縮機２０によって加熱されな
いので、容量のブーストは、冷媒の増加密度による。そ
して、この効果は、弁６２による圧力降下の結果として
高圧段１２０に供給される冷媒の圧力の低下による容量
の減少よりも大きい。点Ｃの圧力は、ブースタ圧縮機２
０が停止される時に弁６２を通過する際のＰｓからの降
下の結果としての圧力を表わし、それは、高圧段圧縮機
１２０の吸い込み圧力にある。さらに、点Ｃからの容量
減少は、曲線Ｃ−Ｄに沿っており、負荷を平衡させるの
に必要な、高圧段圧縮機１２０をアンローディングし、
高圧段圧縮機１２０を周期的に動かすなどして、蒸発器
圧力を調整することによって達成される。高圧段圧縮機
１２０が複数の圧縮機から形成されている場合には、所
望の負荷にするため、１以上の圧縮機が停止させられ得
る。
る時、ブースタ圧縮機２０は、パワードローを構成する
が、有効な働きをしない。また、冷媒への固有の加熱効
果によって冷媒密度を減少させる。従って、幾つかの条
件下では、ブースタ圧縮機２０を遮断させることが望ま
しい。モータ２０ａ及びブースタ圧縮機２０が停止さ
れ、高圧段圧縮機１２０が稼働している状態では、弁６
２が完全に開かれている。従って、ブースタ圧縮機２０
が停止された場合、配管６０の流れの方向及び弁６２に
かかる圧力降下の反転が生ずるが、配管６０はブースタ
圧縮機２０へのバイパスを与える。従って、高圧段１２
０のみが活発に働いている運転条件下では、マイクロプ
ロセッサ６３によってブースタ圧縮機２０が停止され
る。ブースタ圧縮機２０が停止される結果、システム性
能は、点Ｃによって表されることになり、わずかな容量
増加があり、サイクルへのいかなる傾向も減少させる。
冷媒は、もはやブースタ圧縮機２０によって加熱されな
いので、容量のブーストは、冷媒の増加密度による。そ
して、この効果は、弁６２による圧力降下の結果として
高圧段１２０に供給される冷媒の圧力の低下による容量
の減少よりも大きい。点Ｃの圧力は、ブースタ圧縮機２
０が停止される時に弁６２を通過する際のＰｓからの降
下の結果としての圧力を表わし、それは、高圧段圧縮機
１２０の吸い込み圧力にある。さらに、点Ｃからの容量
減少は、曲線Ｃ−Ｄに沿っており、負荷を平衡させるの
に必要な、高圧段圧縮機１２０をアンローディングし、
高圧段圧縮機１２０を周期的に動かすなどして、蒸発器
圧力を調整することによって達成される。高圧段圧縮機
１２０が複数の圧縮機から形成されている場合には、所
望の負荷にするため、１以上の圧縮機が停止させられ得
る。
【００１３】単一または組合わされる多くの条件によっ
て、ブースタ圧縮機２０の停止が行われる。まず第１
に、弁６２が、例えば１５分間の適切な時間完全に開に
保たれるとすると、高圧段圧縮機１２０は充分な容量を
示した。また、ブースタ圧縮機２０は停止され、高圧段
圧縮機１２０が、蒸発器５０から配管６０及び完全に開
の弁６２を介して冷媒を引っ張る。第２に、定格圧力
差、例えば１ｐｓｉのみが、適切な時間に対して圧力セ
ンサ１６４及び１６５間で検知される場合、ブースタ圧
縮機２０は完全にアンローディングされ、マイクロプロ
セッサ６３によって停止される。高圧段１２０には、蒸
発器５０から配管６０を介して供給される。第３に、流
量センサ１６５によって検知される蒸発器５０を通る流
量が、適切な時間所定のレベルに、またはそれよりも下
に維持される場合、ブースタ圧縮機２０がマイクロプロ
セッサ６３によって停止され、高圧段１２０には、蒸発
器５０から配管６０を介して供給される。高圧段１２０
のみが運転されていて、それが温度センサ１６２によっ
て検知される要求に適合できないとき、マイクロプロセ
ッサ６３はモータ２０ａを始動させ、ブースタ圧縮機２
０を駆動させる。弁６２は初め完全に開かれているが、
ブースタ圧縮機２０の始動によって、ブースタ圧縮機２
０をバイパスさせるのではなくむしろアンローディング
させるように配管６０の流れを反転させる。上述のわず
かな容量増加が失われ、センサ１６２によって検知され
た増加要求と結合したこれが、負荷に適合するようにマ
イクロプロセッサ６３の制御下で弁６２を調整する。本
発明は、特に往復運動の圧縮機によって説明されたが、
どのような２段圧縮装置に対しても等しく適用され得
る。また、エコノマイザの流れは、バイパス流の下流に
供給されているが、冷却効果が望まれる場合には、バイ
パス流の上流に供給され得る。さらに、弁６２は他の条
件に応答して制御され得、例えば始動中に無視され得
る。
て、ブースタ圧縮機２０の停止が行われる。まず第１
に、弁６２が、例えば１５分間の適切な時間完全に開に
保たれるとすると、高圧段圧縮機１２０は充分な容量を
示した。また、ブースタ圧縮機２０は停止され、高圧段
圧縮機１２０が、蒸発器５０から配管６０及び完全に開
の弁６２を介して冷媒を引っ張る。第２に、定格圧力
差、例えば１ｐｓｉのみが、適切な時間に対して圧力セ
ンサ１６４及び１６５間で検知される場合、ブースタ圧
縮機２０は完全にアンローディングされ、マイクロプロ
セッサ６３によって停止される。高圧段１２０には、蒸
発器５０から配管６０を介して供給される。第３に、流
量センサ１６５によって検知される蒸発器５０を通る流
量が、適切な時間所定のレベルに、またはそれよりも下
に維持される場合、ブースタ圧縮機２０がマイクロプロ
セッサ６３によって停止され、高圧段１２０には、蒸発
器５０から配管６０を介して供給される。高圧段１２０
のみが運転されていて、それが温度センサ１６２によっ
て検知される要求に適合できないとき、マイクロプロセ
ッサ６３はモータ２０ａを始動させ、ブースタ圧縮機２
０を駆動させる。弁６２は初め完全に開かれているが、
ブースタ圧縮機２０の始動によって、ブースタ圧縮機２
０をバイパスさせるのではなくむしろアンローディング
させるように配管６０の流れを反転させる。上述のわず
かな容量増加が失われ、センサ１６２によって検知され
た増加要求と結合したこれが、負荷に適合するようにマ
イクロプロセッサ６３の制御下で弁６２を調整する。本
発明は、特に往復運動の圧縮機によって説明されたが、
どのような２段圧縮装置に対しても等しく適用され得
る。また、エコノマイザの流れは、バイパス流の下流に
供給されているが、冷却効果が望まれる場合には、バイ
パス流の上流に供給され得る。さらに、弁６２は他の条
件に応答して制御され得、例えば始動中に無視され得
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、冷凍システムが効果的
にアンローディングされる。
にアンローディングされる。
【図１】本発明を採用している冷凍システムの概略構成
図である。
図である。
【図２】中間段圧力と容量の関係を示しているグラフで
ある。
ある。
１０ 本発明を用いている冷凍システム ２０ ブースタ圧縮機 ３０ 凝縮器 ４０ 熱膨張弁 ５０ 蒸発器 ６０ 配管 ６２，７２ 弁 ７０ マイクロプロセッサ １２０ 高圧段圧縮機
Claims (6)
- 【請求項１】 第１段圧縮機手段、第２段圧縮機手段、
凝縮器手段、膨張手段及び蒸発器手段を直列に含んでい
る第１閉流体ループを持つ冷凍システム用アンローディ
ングシステムであって、バイパス手段を形成しかつ上記
第１及び第２段圧縮機手段の中間に配置された第１端と
上記蒸発器手段及び上記第１段圧縮機手段の中間に配置
され第２端との間で上記第１ループに流体的に接続され
た第２流体ループと、第１弁手段が開であってかつ上記
第１段圧縮機手段が駆動している時、上記第１段圧縮機
手段を上記第２ループの上記第２端にアンローディング
させ、上記第１弁手段が開であってかつ上記第１段圧縮
機手段が停止させられている時、上記第１段圧縮機手段
を上記第２流体ループの上記第２端から上記第１端へバ
イパスさせるために、上記第２ループに配置された第１
弁手段と、エコノマイザ手段を形成しかつ上記凝縮器手
段及び上記膨張手段の中間に配置された第１端と、上記
第１及び第２手段圧縮機手段の中間に配置された第２端
との間で上記第１ループに流体的に接続された第３流体
ループと、エコノマイザ流を与えるため上記第３ループ
に設けられた第２弁手段とから構成され、上記第１弁手
段が充分に開かれている時、上記第２段圧縮機手段のみ
が、上記蒸発器手段及び上記エコノマイザ手段の双方に
よって発生された冷媒蒸気を取り扱い、それにより、上
記冷凍システムをアンローディングさせることを特徴と
するアンローディングシステム。 - 【請求項２】 請求項１のアンローディングシステムに
おいて、上記第２ループの上記第１端が、上記第３ルー
プの上記第２端の上流にあることを特徴とするアンロー
ディングシステム。 - 【請求項３】 請求項１のアンローディングシステムに
おいて、上記第１弁手段が、ある領域内の温度に応答し
て制御されることを特徴とするアンローディングシステ
ム。 - 【請求項４】 請求項１のアンローディングシステムに
おいて、上記第２弁手段が、上記第２段圧縮機手段から
排出される冷媒の温度に応答して駆動されることを特徴
とするアンローディングシステム。 - 【請求項５】 請求項４のアンローディングシステムに
おいて、上記第１弁手段がマイクロプロセッサ手段によ
って制御されることを特徴とするアンローディングシス
テム。 - 【請求項６】 請求項５のアンローディングシステムに
おいて、上記マイクロプロセッサ手段が、アンローディ
ングされている上記第１段圧縮機手段に応答して、上記
第１段圧縮機手段を始動及び停止させることを特徴とす
るアンローディングシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/546,211 US5062274A (en) | 1989-07-03 | 1990-06-28 | Unloading system for two compressors |
| US546,211 | 1990-06-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04227438A JPH04227438A (ja) | 1992-08-17 |
| JPH0830623B2 true JPH0830623B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=24179353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185166A Expired - Lifetime JPH0830623B2 (ja) | 1990-06-28 | 1991-06-28 | 冷凍システム用アンローディングシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5062274A (ja) |
| JP (1) | JPH0830623B2 (ja) |
| FR (1) | FR2664027B1 (ja) |
| GB (1) | GB2246852B (ja) |
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1991
- 1991-06-26 FR FR9107870A patent/FR2664027B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-28 JP JP3185166A patent/JPH0830623B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-28 GB GB9114032A patent/GB2246852B/en not_active Expired - Fee Related
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