環境試験装置用冷凍システムにおける付属品構成の分析

一部の企業は、冷凍システムに幅広いコンポーネントを装備し、教科書に記載されているすべての部品が含まれていることを確認しています。しかし、これらすべてのコンポーネントをインストールすることが本当に必要ですか？すべてをインストールすると、常にメリットが得られますか？この問題を分析し、仲間の愛好家と洞察を共有しましょう。これらの洞察が正しいかどうかは、解釈の余地があります。

オイルセパレーター

オイルセパレータは、コンプレッサの吐出ポートから排出されたコンプレッサ潤滑油の大部分を戻すことができます。オイルの少量は、冷媒とともにコンプレッサの吸入ポートに戻る前に、システム内を循環する必要があります。システムのオイル戻りがスムーズでない場合、オイルが徐々にシステム内に蓄積し、熱交換効率が低下し、コンプレッサのオイルが不足します。逆に、オイルへの溶解度が限られている R404a などの冷媒の場合、オイルセパレータは冷媒内のオイルの飽和度を高めることができます。配管が一般に広く、オイル戻りがより効率的で、オイル量が多い大規模システムの場合、オイルセパレータは非常に適しています。ただし、小規模システムの場合、オイル戻りの鍵はオイル経路のスムーズさにあるため、オイルセパレータの効果は低くなります。

液体アキュムレーター

液体アキュムレータは、凝縮されていない冷媒が循環システムに入るのを防ぐか、または最小限に抑えることで、熱交換効率を向上させます。ただし、冷媒充填量の増加と凝縮圧力の低下にもつながります。循環流量が限られている小規模システムの場合、液体蓄積の目的は、配管プロセスを改善することで達成できることがよくあります。

蒸発器圧力調整弁

除湿システムでは、蒸発温度を制御し、蒸発器の霜付きを防止するために、蒸発器圧力調整弁が一般的に使用されています。しかし、単段循環システムでは、蒸発器圧力調整弁を使用すると、冷媒戻り電磁弁を設置する必要があり、配管構造が複雑になり、システムの流動性が損なわれます。現在、ほとんどの 試験室 蒸発器圧力調整弁は含まれません。

熱交換器

熱交換器には 3 つの利点があります。凝縮した冷媒を過冷却して配管内での早期蒸発を減らすことができること、戻り冷媒を完全に蒸発させることができるため液体スラグのリスクが軽減されること、そしてシステム効率を高めることができることです。ただし、熱交換器を組み込むとシステムの配管が複雑になります。配管が慎重に配置されていない場合、パイプ損失が増加する可能性があり、少量生産を行う企業には適していません。

チェックバルブ

複数の循環分岐に使用されるシステムでは、冷媒が逆流して非アクティブ空間に蓄積するのを防ぐために、非アクティブ分岐の戻りポートにチェックバルブが取り付けられています。蓄積がガス状であれば、システムの動作には影響しません。主な懸念事項は、液体の蓄積を防ぐことです。したがって、すべての分岐にチェックバルブが必要なわけではありません。

吸引アキュムレータ

動作条件が変化する環境試験装置の冷凍システムでは、吸引アキュムレータは液体のスラグ化を防ぐ効果的な手段であり、冷凍能力の調整にも役立ちます。ただし、吸引アキュムレータはシステムのオイル戻りを妨害するため、オイルセパレータの設置が必要になります。Tecumseh 完全密閉型コンプレッサを備えたユニットの場合、吸引ポートには気化を可能にする十分なバッファ スペースがあり、吸引アキュムレータを省略できます。設置スペースが限られているユニットの場合は、余分な戻り液を気化するためにホット バイパスを設定できます。

冷却能力PID制御

冷却能力PID制御は、運用エネルギーの節約に特に効果的です。さらに、室温（約20°C）付近の温度場指標が比較的悪い熱バランスモードでは、冷却能力PID制御を備えたシステムは理想的な指標を達成できます。また、恒温恒湿制御でも優れた性能を発揮し、環境試験製品の冷凍システムにおける主要な技術となっています。冷却能力PID制御には、時間比例と開度比例の2種類があります。時間比例は時間サイクル内で冷凍ソレノイドバルブのオンオフ比を制御し、開度比例は電子膨張弁の伝導量を制御します。

しかし、時間比例制御では、電磁弁の寿命がボトルネックとなります。現在、市場で最も優れた電磁弁の推定寿命はわずか 3 ～ 5 年であるため、メンテナンス コストがエネルギー節約よりも低いかどうかを計算する必要があります。開度比例制御では、電子膨張弁は現在高価であり、市場で簡単に入手できません。動的バランスであるため、寿命の問題にも直面しています。