JP2013002722A - 冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮手段1、中間冷却器7、放熱器2、第1絞り手段3、レシーバタンク4、第2絞り手段5、蒸発器6を備え、レシーバタンク4から圧縮手段1の中間圧部へと冷媒を流すバイパス経路29、31を備えた冷凍装置において、レシーバタンク4に流入する冷媒の全体量に対する気相冷媒の質量比率を第1制御変数Xとし、レシーバタンク4に流入する冷媒量に対する前記バイパス経路を流れる冷媒量の質量比率を第2制御変数Yとし、第1制御変数Xと第2制御変数Yとの差が所定の範囲内になるように第1絞り手段3の開度を制御する第1制御装置90を設けた。これにより、レシーバタンク4における気液分離が不完全な状態になることを防止し、第2絞り手段5側へ流れる液冷媒に蒸気冷媒が混入することを回避でき、冷却性能が向上する。
【選択図】図1
Description
第2絞り手段、蒸発器を具備する蒸発ユニットと、
を接続して閉回路を形成する冷凍装置に用いられる前記冷凍ユニットにおいて、
前記冷凍ユニットには、前記レシーバタンクに流入する冷媒の全体量に対する気相冷媒の質量比率を第1制御変数とし、前記レシーバタンクに流入する冷媒量に対する前記バイパス経路を流れる冷媒量の質量比率を第2制御変数とし、前記第1制御変数と前記第2制御変数との差が所定の範囲内になるように前記第1絞り手段の開度を制御する第1制御装置を設けたことを特徴とする。
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器及び前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記合流前温度検出器及び前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする。
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器で検出された圧力と前記中圧温度検出器及び前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧温度検出器と前記合流前温度検出器と前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする。
尚、本実施の形態では、第1制御装置90と統合制御装置92とを別個の手段として説明したが、それらの機能をひとつにまとめた制御装置としても本発明の目的・効果を達成できることはいうまでもない。
1a・・・一段目圧縮要素(第1圧縮手段)
1b・・・二段目圧縮要素(第2圧縮手段)
2・・・放熱器
3・・・膨張弁(第1絞り手段)
4・・・レシーバタンク
5・・・膨張弁(第2絞り手段)
6・・・蒸発器
7・・・中間冷却器
8・・・アキュームレータ
9・・・ストレーナ
10・・・冷凍ユニット
11・・・ファン
12・・・ファン
20・・・ショーケース(蒸発ユニット)
29、31・・・冷媒配管(バイパス経路)
30・・・合流点
90・・・第1制御装置
91・・・第2制御装置
92・・・統合制御装置
P2・・・圧力センサ(高圧圧力検出器)
P3・・・圧力センサ(中圧圧力検出器)又は冷媒温度センサ(中圧温度検出器)
T2・・・冷媒温度センサ(膨張前温度検出器)
T3・・・冷媒温度センサ(蒸発温度検出器)
T4・・・冷媒温度センサ(蒸発器出口温度検出器)
T6・・・冷媒温度センサ(合流前温度検出器)
T7・・・冷媒温度センサ(吸入温度検出器)
X・・・乾き度x(第1制御変数)
Y・・・冷媒質量流量比(第2制御変数)
Claims (11)
- 第1圧縮手段、中間冷却器、第2圧縮手段、放熱器、第1絞り手段、レシーバタンク、第2絞り手段、蒸発器を順次接続して閉回路を形成し、前記レシーバタンクから前記第2圧縮手段の吸入部へと冷媒を流すバイパス経路を備えた冷凍装置において、
前記レシーバタンクに流入する冷媒の全体量に対する気相冷媒の質量比率を第1制御変数とし、前記レシーバタンクに流入する冷媒量に対する前記バイパス経路を流れる冷媒量の質量比率を第2制御変数とし、前記第1制御変数と前記第2制御変数との差が所定の範囲内になるように前記第1絞り手段の開度を制御する第1制御装置を設けたことを特徴とする冷凍装置。 - 前記第2圧縮手段で圧縮され第1絞り手段に流入する冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出器と、前記第1絞り手段で減圧され前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の圧力を検出する中圧圧力検出器と、前記放熱器を出て前記第1絞り手段に流入する冷媒の温度を検出する膨張前温度検出器と、前記中間冷却器を流出した後前記バイパス経路を流れる冷媒と合流する前の冷媒の温度を検出する合流前温度検出器と、前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度検出器とを備え、
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器及び前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記合流前温度検出器及び前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする請求項1記載の冷凍装置。 - 前記第2圧縮手段で圧縮され第1絞り手段に流入する冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出器と、前記第1絞り手段で減圧された後の冷媒の温度を検出する中圧温度検出器と、前記放熱器を出て前記第1絞り手段に流入する冷媒の温度を検出する膨張前温度検出器と、前記中間冷却器を流出した後前記バイパス経路を流れる冷媒と合流する前の冷媒の温度を検出する合流前温度検出器と、前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度検出器とを備え、
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器で検出された圧力と前記中圧温度検出器及び前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧温度検出器と前記合流前温度検出器と前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする請求項1記載の冷凍装置。 - 前記第1制御変数が前記第2制御変数よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記第1絞り手段の開度を大きくすることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項記載の冷凍装置。
- 前記蒸発器に流入する冷媒又は前記蒸発器内の冷媒の温度を検出する蒸発温度検出器と、前記蒸発器から流出する冷媒の温度を検出する蒸発器出口温度検出器とを備え、
前記第1制御装置は、前記蒸発器出口温度検出器と蒸発温度検出器で検出される温度の差が所定の目標温度差になるように前記第2絞り手段の開度を制御すると共に、前記第1制御変数が前記第2制御変数よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記目標温度差を大きくすることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項記載の冷凍装置。 - 第1圧縮手段、中間冷却器、第2圧縮手段、放熱器、第1絞り手段、レシーバタンク、及び該レシーバタンクと前記第2圧縮手段の吸入部とを接続するバイパス経路を具備する冷凍ユニットと、
第2絞り手段、蒸発器を具備する蒸発ユニットと、
を接続して閉回路を形成する冷凍装置に用いられる前記冷凍ユニットにおいて、
前記冷凍ユニットには、前記レシーバタンクに流入する冷媒の全体量に対する気相冷媒の質量比率を第1制御変数とし、前記レシーバタンクに流入する冷媒量に対する前記バイパス経路を流れる冷媒量の質量比率を第2制御変数とし、前記第1制御変数と前記第2制御変数との差が所定の範囲内になるように前記第1絞り手段の開度を制御する第1制御装置を設けたことを特徴とする冷凍ユニット。 - 前記第2圧縮手段で圧縮され第1絞り手段に流入する冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出器と、前記第1絞り手段で減圧され前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の圧力を検出する中圧圧力検出器と、前記放熱器を出て前記第1絞り手段に流入する冷媒の温度を検出する膨張前温度検出器と、前記中間冷却器を流出した後前記バイパス経路を流れる冷媒と合流する前の冷媒の温度を検出する合流前温度検出器と、前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度検出器とを備え、
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器及び前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧圧力検出器で検出された圧力と前記合流前温度検出器及び前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする請求項6記載の冷凍ユニット。 - 前記第2圧縮手段で圧縮され第1絞り手段に流入する冷媒の圧力を検出する高圧圧力検出器と、前記第1絞り手段で減圧された後の冷媒の温度を検出する中圧温度検出器と、前記放熱器を出て前記第1絞り手段に流入する冷媒の温度を検出する膨張前温度検出器と、前記中間冷却器を流出した後前記バイパス経路を流れる冷媒と合流する前の冷媒の温度を検出する合流前温度検出器と、前記第2圧縮手段に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度検出器とを備え、
前記第1制御装置は、前記高圧圧力検出器で検出された圧力と前記中圧温度検出器及び前記膨張前温度検出器で検出された温度とから前記第1制御変数を算出し、前記中圧温度検出器と前記合流前温度検出器と前記吸入温度検出器で検出された温度とから前記第2制御変数を算出することを特徴とする請求項6記載の冷凍ユニット。 - 前記第1制御変数が前記第2制御変数よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記第1絞り手段の開度を大きくすることを特徴とする請求項6乃至請求項8の何れか一項記載の冷凍ユニット。
- 前記第1制御装置は、前記蒸発器から流出する冷媒の温度と前記蒸発器に流入する冷媒又は前記蒸発器内の冷媒の温度との差である目標温度差の信号を前記蒸発ユニットに設けられた第2制御装置に送ることを特徴とする請求項6乃至請求項9の何れか一項記載の冷凍ユニット。
- 前記第1制御装置は、前記第1制御変数が前記第2制御変数よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記目標温度差を大きくすることを特徴とする請求項6乃至請求項10の何れか一項記載の冷凍ユニット。
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