JPS6354556A

JPS6354556A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPS6354556A
Application number: JP61197231A
Authority: JP
Inventors: 唐紙　俊雄; 修一阿部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1988-03-08

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】し発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は原子力発電所の気体廃棄物処理等に用いられる
冷凍装置に関する。

（従来の技術〉原子力発電所の気体廃棄物は各種の処理によって塵やガ
ス等が除去され、また冷凍装置によって冷却されて水分
を凝縮除去したのち人気中に放出される。そして、上記
気体廃棄物処理に使用される従来の冷却装置は第２図に
示す如く構成されていた。ずなわら、図中１は圧縮機で
あって、この圧縮機１で圧縮された冷媒は凝縮器２に送
られ、冷却されて凝縮し、液化される。この液化された
冷媒は熱電気式膨脹弁３（以下、単に膨脹弁３という）
を介して蒸発器４に送られ、この蒸発器４内で蒸発して
冷却をなす。この蒸発器４を通して原子力発電設備から
の排気か流通され、この排気は冷却されて含まれている
水分が凝縮されて除去される。この蒸発器４から排出さ
れる冷媒のガスは戻り配管５を介して圧縮機１に送られ
る。この圧縮機１からの高温の冷媒のカスは、バイパス
配管６を介して直接蒸発器４に送られるが、このバイパ
ス配管６の途中には容量制御弁７が設けられている。こ
の容量制御弁７は膨脹弁３の開度に対応して圧縮機１か
らの冷媒ガスの一部を直接蒸発器４に送り、この冷凍装
置の冷凍能力を調節するように構成されている。前記蒸
発器４の出口側にはこの蒸発器４からの冷媒出［１温度
を検出する温度検出器８が設けられている。

この湿度検出器８からの信号は電気信号変換器９、時定
数調節器１０を介して膨脹弁駆動用増幅器１１に送られ
る。この膨脹弁駆動用増幅器１１は蒸発器４の冷媒出口
温度からこの冷凍装置の負荷を検出し、この負荷に対応
して膨ＩＩＩ弁３に駆動用の電力を供給し、膨脹弁３の
ヒータを加熱して開度を調節器−る。

ところで、一般にこの種の膨脹弁３の印加電圧とその開
度との関係は第３図に示す如き特性がある。そして、こ
のような膨脹弁３の特性およびこの冷凍装置全体の特性
を補償するため時定数調節器１０等は比例制御、積分制
御、微分制御をぞれぞれ行なう回路を備えたいわゆるＰ
ＩＤ調節器を用い、これらの特性を補償するように時定
数等を設定する。したがって、この冷凍装置の負荷と上
記の膨脹弁駆動用増幅器１１の出力との関係は第４図に
示す如き特性に設定される。また、上記の容量制御弁７
の開度は膨脹弁３の開度とは第５図に示す如く逆比例の
関係にあり、膨脹弁３の開度の小さい場合すなわち冷凍
装置の負荷が小さい場合にはこの容量制御弁７の開度が
大きくなり、圧縮機１から蒸発器４に送られる高温の冷
媒ガスの流量が大きくなる。

ところで、原子力発電設備から排出される排気の流量、
温度等の変動幅は一般に大ぎく、この冷凍装置の負荷変
動も大きくなる。このため、この冷凍装置の負荷が比較
的大ぎい場合に適応するように制御系の設定をすると、
負荷の小さい場合に膨脹弁３の開度が必要以上に小さく
なることがあり、時定数調節器１０の設定が極めて微妙
となり、設定作業に長時間を必要とする不具合があった
。

まｌ乙負夕Ｉの小ざい場合には膨脹弁３の開度が零ある
いは零に近い状態となり、容量制御弁７の開度が大きく
なって圧縮機１からの高温の冷媒ガス（ホツ］〜ガス）
が大量に蒸発器４に送られ、冷却ができなくなってこの
冷凍装置が停止する可能性があった。。

そこで、従来の温度式自動膨脹弁とは異なった膨脹弁、
例えば特開昭６０−１５２８６３号公報に開示されてい
るように、熱電気式膨脹弁を用いて、蒸発型出口の冷媒
温度を負荷変動に対して常に一定に維持するようなＰｉ
Ｄ動作を組込んだ冷凍装置が提案されている。しかしな
がら、このような冷凍装置においても、次のような欠点
がある。それは負荷変動に対応するＰＩＤの設定値を求
めるためのゲインサーベイに時間がかかることであり、
さらに蒸発器の熱容量が人ぎくなると、系統の時間遅れ
が大きくなりＰＩＤ制御の限界ぎりぎりでグインセツ１
〜するため負荷追従性が悪くなるという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、負荷の小さい場合に圧縮機から高温の冷媒ガスが大量
に蒸発器へ送られ冷却不良になることを防止する冷凍装
置を提供することにある。

［発明の構成１（問題点を解決するための手段）本発明は上記目的を達成するために、圧縮機と、この圧
縮機からの冷媒を液化する凝縮器と、この凝縮器からの
液化冷媒を蒸発させる蒸発器と、前−〇　− 記凝縮器から前記蒸発器に供給される液化冷媒の供給量
を制御する膨脹弁と、前記圧縮機からの冷媒を直接前記
蒸発器に送るバイパス配管と、このバイパス配管の途中
に電磁弁と容量制御弁とを具備したことを特徴とした冷
凍装置であり、さらにまた前記蒸発器の冷媒出口配管に
は、膨脹弁を作動させる温度検出器を冷媒入口配管には
電磁弁を作動させる温度検出器を２個もう（プたことを
特徴とした冷凍装置である。

（作　用）したがって、本発明の冷凍装置によると、負荷が小さい
場合でも、ホラ１〜ガスが大量に蒸発器に送られること
がなくなるので、負荷の小さい場合でも冷却不良となり
、冷凍装置が停止することを確実に防止することができ
る。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の系統図を示ずもので、既に
説明した第２図と同一構成部分には同一符号を付して説
明する。

図中符号１は圧縮機であって、この圧縮機１で圧縮され
た冷媒は凝縮器２に送られて冷却され、凝縮し、液化さ
れる。この液化された冷媒は膨脹弁３を介して蒸発器４
に送られ、この蒸発器４内で蒸発して冷却をなす。この
蒸発器４に接続された負荷入口管を通して原子力発電設
備からの排気が負荷として流入され、この排気は冷却さ
れると含まれている水分が凝縮されて除去され蒸発器４
に接続された負荷出口管から流出する。また、この蒸発
器４から排出される冷媒のガスは戻り配管５を通って圧
縮機１に送られる。

一方、この圧縮ｔａ１からの高温の冷媒のガスはバイパ
ス配管６を通って直接蒸発器４に送られるが、このバイ
パス配管６の途中には電磁弁７ａと容量制御弁７が設り
られている。また、前記蒸発器４の冷媒出口配管には、
膨脹弁を作動さゼる温度検出器８が設置プられており、
この検出器８からの信号は信号変換器９に入力され、さ
らに、時定数調節器１０を経て膨脹弁駆動用増幅器１１
から膨脹弁３への作動電圧が印加される。

さらに、前記蒸発器４への冷媒入口配管には、電磁弁７
ａを作動させる温度検出器１２と温度検出器１３が設り
られでおり、また、それぞれの温度検出器１２．１３の
温度の大小を比較する温度比較器１４を設（プ、この温
度比較器１４より電磁弁７ａを動作させる信号を出力す
る構成となっている。

次に、本実施例の作用について説明すると、本冷凍装置
において、通常負荷より小負荷の状態となると蒸発器４
の冷媒出口配管の温度が下がる。

すると、これを温度検出器８により検出し、この検出器
８からの信号が電気信号変換器９に入力され、さらに時
定数調節器１０を経て膨脹弁駆動用増幅器１１から膨脹
弁３を閉とする電圧が印加される。

やがて、バイパス配管６よりボットガスが流れ出す。と
ころで、あるボッミルガス量までは温度検出器１２の温
度のほうが温度検出器１３の温度にり低いが、ボットガ
ス量が多くなるとこの関係が逆転する。この時点を温度
比較器１４でとらえ、この信号により電磁弁７ａを閉と
する。したがって、ボットガスが蒸発器４ヘバイパス配
管６を通って大量に流入するのを事前に防止できるので
、冷却不良により冷凍装置が停止することを確実に防止
することかできる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、ホラ１〜カスが
大量に蒸発器へ流入することを事前に検知できるので、
従来装置のように冷却不良により冷凍装置を停止させる
ということを確実に防止できるというすぐれた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略系統図、第２図は従来
の冷凍装置の概略系統図、第３図は熱電気式膨脹弁の印
加電圧と弁開度との関係を示す図、第４図は冷凍装置の
負荷と膨脹弁駆動用増幅器のアンプ出力との関係を示す
図、第５図は冷凍装置の負荷と熱電気式膨脹弁および容
量制御弁の開度との関係を示す図である。１・・・圧縮器、　　　　　２・・・凝縮器３・・・膨
脹弁、　　　　　４・・・蒸発器５・・・戻り配管、　
　　６・・・バイパス配管７・・・容量制御弁、　　　
７ａ・・・電磁弁３、１２．１３・・・温度検出器９・・・電気信号変換器、１０・・・時定数調節器１１
・・・増幅器、１４・・・温度比較器（８７３３）代理
人　弁理士　猪　股　祥　晃（ばか　］８名第１図 −１１＝第２図Ｅｐ７７０電反第３図玲ン東４鰐と置夛麹荷第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を液化する凝
縮器と、この凝縮器からの液化冷媒を蒸発させる蒸発器
と、前記凝縮器から前記蒸発器に供給される液化冷媒の
供給量を制御する膨脹弁と、前記圧縮機からの冷媒を直
接前記蒸発器に送るバイパス配管と、このバイパス配管
の途中に設置した電磁弁と容量制御弁とから構成された
ことを特徴とする冷凍装置。
（２）　圧縮機と、この圧縮機からの冷媒を液化する凝
縮器と、この凝縮器からの液化冷媒を蒸発させる蒸発器
と、前記凝縮器から前記蒸発器に供給される液化冷媒の
供給量を制御する膨脹弁と、前記圧縮機からの冷媒を直
接前記蒸発器に送るバイパス配管と、このバイパス配管
の途中に設置した電磁弁と容量制御弁と、前記凝縮器か
らの液化冷媒と前記圧縮機からのバイパス配管とが合流
した地点と前記蒸発器との間の冷媒配管に設けた２個の
温度検出器とから構成されたことを特徴とする冷凍装置
。
（３）　２個の温度検出器の取付位置は１個は液化冷媒
とバイパス配管の合流点直後、他の１個は蒸発器入口近
傍に設けている特許請求の範囲第２項記載の冷凍装置。
（４）　バイパス配管に設けた電磁弁の開閉は２個の温
度検出器の検出温度差を用いて行なっている特許請求の
範囲第２項記載の冷凍装置。