(57)【要約】【課題】  冷凍サイクルをなす熱交換器及び膨張装置の性能を検査するための冷凍サイクルの性能検査装置、特に、数ワット（ｗ）級の容量を有する冷凍サイクルに採用される小容量の熱交換器及びマイクロオリフィスの性能が測定可能に設けられた冷凍サイクルの性能検査装置を提供すること。【解決手段】  測定対象となる凝縮器、膨張装置及び蒸発器が中途に順次に取り付けられるべく設けられ、両端が開放された冷媒配管と、前記凝縮器側の前記冷媒配管の一端に設けられ、冷媒を加熱して前記冷媒配管の他端側に送る冷媒加熱装置と、前記凝縮器及び蒸発器の内部の冷媒と熱交換を行うべく前記凝縮器と蒸発器の外部にそれぞれ設けられた冷却流体と、前記冷媒配管上の冷媒の流量を測定すべく設けられた流量測定装置と、前記各測定対象による冷媒の温度と圧力変化を測定すべく設けられた温度及び圧力測定装置と、を備え、前記凝縮器、膨張装置及び蒸発器の性能を測定すべく設けられたことを特徴とする冷凍サイクルの性能検査装置。【選択図】  図１
2006132848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象となる凝縮器、膨張装置及び蒸発器を中途に順次に取り付けられるべく設けられ、両端が開放された冷媒配管と、
前記凝縮器側の前記冷媒配管の一端に設けられ、冷媒を加熱して前記冷媒配管の他端側に送る冷媒加熱装置と、
前記凝縮器及び蒸発器内の冷媒と熱交換を行うべく前記凝縮器と蒸発器の外部にそれぞれ設けられた冷却流体と、
前記冷媒配管上の冷媒の流量を測定すべく設けられた流量測定装置と、
前記各測定対象による冷媒の温度と圧力変化を測定すべく設けられた温度及び圧力測定装置と、を備え、
前記凝縮器、膨張装置及び蒸発器の性能を測定すべく設けられたことを特徴とする冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項２】
前記膨張装置はマイクロオリフィスを備え、
前記冷媒加熱装置と前記マイクロオリフィスとの間の前記冷媒配管には、冷媒に含まれている不純物をろ過して前記マイクロオリフィスの閉塞現象を防ぐために少なくとも一つのフィルターが設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項３】
前記フィルターは、
前記凝縮器と前記マイクロオリフィスとの間に設けられる第１フィルターと、
前記冷媒加熱装置と前記凝縮器との間に設けられる第２フィルターと、を備えることを特徴とする、請求項２に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項４】
前記第１フィルターは、前記第２フィルターよりも小さい不純物をろ過すべく設けられたことを特徴とする、請求項３に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項５】
前記冷媒加熱装置と前記凝縮器との間の前記冷媒配管には、湯せん方式により加熱されて前記凝縮器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記凝縮器の入口条件に合わせて調節するための第１ヒータが設けられ、
前記膨張装置はマイクロオリフィスを備え、
前記マイクロオリフィスと前記蒸発器との間の前記冷媒配管には、前記蒸発器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記蒸発器の入口条件に合わせて調節するための第１圧力調節弁が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項６】
前記冷媒加熱装置は、
前記冷媒配管の一端に連結され、内部に冷媒が入れられる冷媒タンクと、
前記冷媒タンクを取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、
前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項７】
前記冷媒加熱装置は、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項８】
前記冷媒タンクの一側には、前記冷媒タンクの内部に冷媒を注入するための注入口が設けられたことを特徴とする、請求項６に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項９】
前記第１ヒータは、
冷媒配管を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、
前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備えることを特徴とする、請求項５に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１０】
前記第１ヒータは、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする、請求項５に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１１】
前記温度及び圧力測定装置は、前記各測定対象の入口側と出口側の前記冷媒配管に設けられた温度測定センサーと、圧力測定センサーと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１２】
前記温度及び圧力測定装置は、前記冷却流体の温度変化を感知するための温度測定器具をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１３】
前記流量測定装置は、
前記冷媒加熱装置とは反対側の前記冷媒配管に設けられる冷媒流量計と、
前記冷媒流量計に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記冷媒流量計の条件に合わせて調節すべく前記冷媒流量計と前記蒸発器との間の前記冷媒配管に設けられる第２ヒータ及び第２圧力調節弁と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能測定装置。
【請求項１４】
前記第２ヒータは、
冷媒配管を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、
前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備え、
湯せん方式により冷媒を加熱すべく設けられたことを特徴とする、請求項１３に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１５】
前記第２ヒータは、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする、請求項１３に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１６】
前記冷媒配管の中途には、冷媒の圧力が設定値以上に上がる場合、冷媒を外部に流出させるためのリリーフ弁が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１７】
前記各測定対象は、数ワット（ｗ）級の容量をもって設けられた冷凍サイクル構成要素であることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１８】
前記冷媒配管上の冷媒の流量は、１分当たり数グラム（ｇ）以下であることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項１９】
前記マイクロオリフィスの口径は、数十マイクロメートル（μｍ）以下であることを特徴とする、請求項２に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項２０】
前記冷媒加熱装置は、湯せん方式により前記冷媒を加熱すべく設けられたことを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項２１】
前記少なくとも一つのフィルターは、冷媒に含まれている不純物をろ過することにより、前記マイクロオリフィスの閉塞現象を防ぐことを特徴とする、請求項２に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【請求項２２】
前記冷媒配管は、その両端が開放されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷凍サイクルの性能検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルをなす熱交換器及び膨張装置の性能を検査するための冷凍サイクルの性能検査装置に係り、より詳細には、数ワット（ｗ）級の容量を有する冷凍サイクルに採用される小容量の熱交換器及びマイクロオリフィスの性能が測定可能に設けられた冷凍サイクルの性能検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和器や冷蔵庫などに使われる冷凍サイクルは、圧縮器、凝縮器及び蒸発器を有する熱交換器と、オリフィスなどを有する膨張装置と、を備え、これらの各構成要素は、冷媒配管を通じて閉回路をなしている。
【０００３】
ここで、圧縮器は、冷媒を高温高圧の気体状態に圧縮し、凝縮器は、この圧縮器から送られてきた高温高圧の気体状態の冷媒を高温高圧の液状冷媒に凝縮させる。さらに、凝縮器において凝縮された高温高圧の液状冷媒は、膨張装置を経つつ絞り膨張されて低温低圧の液状冷媒となり、蒸発器は、膨張装置を経た低温低圧の液状冷媒を蒸発させて低温低圧の気体状態の冷媒にする。
【０００４】
このため、冷媒配管に沿って循環する冷媒は、凝縮器において凝縮されつつ周りに熱を放出し、かつ、蒸発器において蒸発されつつ周りの熱を吸収し、この蒸発器により冷却作用がなされる。
【０００５】
そして、これらの冷凍サイクルの構成要素に対しては、空気調和器や冷蔵庫に取り付けられるに先立ってその性能測定を行い、異常有無をチェックする。
【０００６】
ここで、熱交換器と膨張装置の性能を検査する検査装置は、通常の圧縮器及びこの圧縮器が連結された冷媒配管を備え、前記冷媒配管の中途には、性能測定を行いたい凝縮器及び蒸発器と膨張装置などが取り付けられる。また、凝縮器と蒸発器の外側には、凝縮器及び蒸発器内の冷媒と熱交換を行うべく冷却流体が設けられ、それぞれの凝縮器、蒸発器および膨張装置の入口側の冷媒配管と出口側の冷媒配管には、冷媒の温度と圧力を測定するためのセンサーが取り付けられる。
【０００７】
このため、この状態で圧縮器を動作させれば、圧縮器により圧縮された冷媒が冷媒配管に沿って凝縮器、膨張装置及び蒸発器を順次に経つつ各構成要素を循環し、凝縮器と蒸発器を経る冷媒は外部に設けられた冷却流体と熱交換を行うが、このとき、凝縮器、蒸発器および膨張装置の入口と出口における温度及び圧力変化と冷媒配管の冷媒の流量を測定することにより、各構成要素の性能を測定することになる。
【０００８】
また、従来の空気調和器や冷蔵庫に使われる冷凍サイクルは、少なくとも数キロワット（ｋｗ）級に設けられるため、これらの冷凍サイクルの構成要素の性能を検査する装置は、このような数キロワット（ｋｗ）級の冷凍サイクルに使われる熱交換器及び膨張装置の性能検査に当てはまるように設けられており、検査装置に設けられた前記圧縮器もまた、このような冷凍サイクルの性能に応じて一回に大量の冷媒を圧縮するように設けられている。
【０００９】
しかしながら、最近、小容量の熱交換器と膨張装置としてマイクロオリフィスが使われるに伴い、数ワット（ｗ）級の容量を有する冷凍サイクルに関する研究が盛んになされつつある。かかる数ワット（ｗ）級の冷凍サイクルは、今後超小容量の圧縮器が開発される場合にはその発展に目を見張るものがあると見込まれる。ところが、従来から、かかる小容量の冷凍サイクルに採用される小容量の熱交換器とマイクロオリフィスなどの膨張装置の性能を効率よく測定できる性能検査装置の開発は、まだなされていないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小容量の冷凍サイクルに採用される小容量の熱交換器とマイクロオリフィスの性能が効率よく測定可能に設けられた冷凍サイクルの性能検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明による冷凍サイクルの性能検査装置は、測定対象となる凝縮器、膨張装置及び蒸発器を中途に順次に取り付けられるべく設けられ、両端が開放された冷媒配管と、前記凝縮器側の前記冷媒配管の一端に設けられ、冷媒を加熱して前記冷媒配管の他端側に送る冷媒加熱装置と、前記凝縮器及び蒸発器内の冷媒と熱交換を行うべく前記凝縮器と蒸発器の外部にそれぞれ設けられた冷却流体と、前記冷媒配管上の冷媒の流量を測定すべく設けられた流量測定装置と、前記各測定対象による冷媒の温度と圧力変化を測定すべく設けられた温度及び圧力測定装置と、を備え、前記凝縮器、膨張装置及び蒸発器の性能を測定するために設けられたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記膨張装置はマイクロオリフィスを備え、前記冷媒加熱装置と前記マイクロオリフィスとの間の前記冷媒配管には、冷媒に含まれている不純物をろ過して前記マイクロオリフィスの閉塞現象を防ぐために少なくとも一本のフィルターが設けられたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記フィルターは、前記凝縮器と前記マイクロオリフィスとの間に設けられる第１フィルターと、前記冷媒加熱装置と前記凝縮器との間に設けられる第２フィルターと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記第１フィルターは、前記第２フィルターよりも小さい不純物をろ過すべく設けられたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記冷媒加熱装置と前記凝縮器との間の前記冷媒配管には、湯せん方式により加熱されて前記凝縮器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記凝縮器の入口条件に合わせて調節するための第１ヒータが設けられ、前記膨張装置はマイクロオリフィスを備え、前記マイクロオリフィスと前記蒸発器との間の前記冷媒配管には、前記蒸発器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記蒸発器の入口条件に合わせて調節するための第１圧力調節弁が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、前記冷媒加熱装置は、前記冷媒配管の一端に連結され、内部に冷媒が入れられる冷媒タンクと、前記冷媒タンクを取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備えることを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記冷媒加熱装置は、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記冷媒タンクの一側には、前記冷媒タンクの内部に冷媒を注入するための注入口が設けられたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記第１ヒータは、冷媒配管を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
さらに、前記第１ヒータは、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする。
【００２１】
さらに、前記温度及び圧力測定装置は、前記各測定対象の入口側と出口側の前記冷媒配管に設けられた温度測定センサーと圧力測定センサーを備えることを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記温度及び圧力測定装置は、前記冷却流体の温度変化を感知するための温度測定器具をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
さらに、前記流量測定装置は、前記冷媒加熱装置とは反対側の前記冷媒配管に設けられる冷媒流量計と、前記冷媒流量計に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記冷媒流量計の条件に合わせて調節すべく前記冷媒流量計と前記蒸発器との間の前記冷媒配管に設けられる第２ヒータ及び第２圧力調節弁と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
さらに、前記第２ヒータは、冷媒配管を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンクと、前記水タンクを加熱すべく前記水タンクの外側に設けられた電熱ヒータと、を備え、湯せん方式により冷媒を加熱すべく設けられたことを特徴とする。
【００２５】
さらに、前記第２ヒータは、ＰＩＤコントローラを介して冷媒の温度を制御すべく設けられたことを特徴とする。
【００２６】
さらに、前記冷媒配管の中途には、冷媒の圧力が設定値以上に上がる場合、冷媒を外部に流出させるためのリリーフ弁が設けられたことを特徴とする。
【００２７】
さらに、前記各測定対象は、数ワット（ｗ）級の容量をもって設けられた冷凍サイクル構成要素であることを特徴とする。
【００２８】
さらに、前記冷媒配管上の冷媒の流量は、１秒当たり数グラム（ｇ）以下であることを特徴とする。
【００２９】
さらに、前記マイクロオリフィスの口径は、数十マイクロメートル（μｍ  ）以下であることを特徴とする。
【００３０】
前記目的を達成するために、本発明による冷凍サイクルの性能検査装置は、測定対象となる凝縮器、膨張装置および蒸発器がを順次に取り付けられるべく設けられ、両端が開放された冷媒配管と、湯せん方式により冷媒を加熱して前記冷媒配管の一端側に送る冷媒加熱手段と、前記凝縮器及び蒸発器内の冷媒と熱交換を行う熱交換手段と、前記冷媒配管上の冷媒の流量を測定すべく設けられた流量測定手段と、前記各測定対象による冷媒の温度と圧力変化を測定すべく設けられた温度及び圧力測定手段と、を備え、前記凝縮器、膨張装置および蒸発器の性能を測定すべく設けられたことを特徴とする。
【００３１】
また、前記冷凍サイクルの性能検査装置は、前記凝縮器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記凝縮器の入口条件に合わせて調節するための補助冷媒加熱手段と、前記蒸発器に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された前記蒸発器の入口条件に合わせて調節するための圧力調節手段と、が設けられたことを特徴とする。
【００３２】
さらに、前記冷凍サイクルの性能検査装置は、前記凝縮器及び蒸発器内の前記冷却流体の温度変化を感知するための温度変化感知手段をさらに備えることを特徴とする。
【００３３】
さらに、前記冷凍サイクルの性能検査装置は、前記流量測定手段に送られる前記冷媒の温度と圧力を予め設定された前記流量測定手段の要求条件に合わせて調節するための温度及び圧力調節手段がさらに設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明による冷凍サイクルの性能測定装置は、冷媒を湯せん方式により加熱する加熱器具と、マイクロオリフィスの閉塞現象を防ぐフィルターなどを備えていることから、数ワット（ｗ）級の冷凍サイクルに採用される熱交換器とマイクロオリフィスの性能を効率よく測定できるというメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付した図面に基づき、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００３６】
本発明による冷凍サイクルの性能検査装置は、数ワット（ｗ）級の冷凍サイクルに採用される凝縮器、蒸発器および膨張装置の性能を測定すべく設けられたものであって、図１に示すように、測定対象となる凝縮器１、蒸発器３及び膨張装置としてのマイクロオリフィス２が中途に取り付けられるべく設けられ、両端が開放された冷媒配管１０を備える。このとき、各測定対象１，２，３は、実際に冷凍サイクルに取り付けられる場合と同様に、冷媒配管１０の一端側から他端側に向かって順に凝縮器１、マイクロオリフィス２および蒸発器３が配される。
【００３７】
前記冷媒配管１０の内部には、各測定対象１，２，３を順次に経るように冷媒が流れる。ここで、前記冷媒の流量は、各測定対象１，２，３が実際に適用される冷凍サイクルの容量を考慮したとき、１分に当たり数グラム（ｇ）以下である。前記各測定対象１，２，３は、このような小容量の冷凍サイクルに適用可能に小容量のものに設計されるが、特に、膨張装置として使われる前記マイクロオリフィス２は、数十マイクロメートル（μｍ）の口径をもって設けられる。
【００３８】
また、前記凝縮器１側の冷媒配管１０の一端には、湯せん方式により冷媒を加熱することにより、冷媒を前記冷媒配管１０に沿って流動可能にする冷媒加熱装置２０が設けられる。このような冷媒加熱装置２０の仕組みは、現在開発されている圧縮器ではこのような微細流量の冷媒の流れが制御できないため、水を用いた湯せん方式により冷媒を加熱することにより、微細流量の冷媒を一層効率よく制御可能にするために講じられたものである。
【００３９】
冷媒加熱装置２０は、冷媒配管１０の一端に連結され、内部に冷媒が入れられるべく設けられた冷媒タンク２１と、冷媒タンク２１を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンク２２と、を備え、水タンク２２内の水が加熱可能に、水タンク２２の外側には電熱ヒータ２３が設けられる。このため、電熱ヒータ２３を介して水タンク２２を加熱すれば、水タンク２２内の水の温度が上がりつつ冷媒タンク２１内の冷媒が加熱され、この冷媒の加熱により形成された圧力により、冷媒タンク２１内の冷媒は冷媒配管１０へと向かう。参考までに、未説明符号２４は、冷媒タンク２１の内部に冷媒を注入するための注入口である。
【００４０】
また、冷媒加熱装置２０は、通常のＰＩＤコントローラ３０を介して冷媒の温度を制御すべく設けられるが、かかるＰＩＤコントローラ３０は、比例微積分（ＰＩＤ：proportional plus integral plus derivative）制御方式の温度調節装置であって、冷媒タンク２１内の冷媒の温度を持続的にフィードバックされて電熱ヒータ２３の温度を制御することにより、冷媒タンク２１内の冷媒を予め設定された温度に自動的に到達させる。
【００４１】
かかる冷媒加熱装置２０を介して冷媒配管１０に送られた冷媒は、凝縮器１、マイクロオリフィス２及び蒸発器３を順次に経てから、冷媒加熱装置２０とは反対側の冷媒配管１０を介して外部に流出されるが、凝縮器１と蒸発器３の外部には、凝縮器１と蒸発器３を通過する冷媒と熱交換が行われるべく冷却流体４０，５０が設けられる。このため、冷媒配管１０に沿って流れる冷媒は、凝縮器１において冷却流体４０と熱交換が行われて凝縮された後、マイクロオリフィス２を経つつ膨張され、さらに蒸発器３において冷却流体５０と熱交換が行われつつ蒸発されるが、この過程で冷媒の温度と圧力変化分及び冷媒配管１０に沿って流れる冷媒の流量を測定することにより、各測定対象１，２，３の性能が測定される。
【００４２】
より具体的に説明すれば、冷媒配管１０には、各測定対象１，２，３を経つつ変化される冷媒の温度と圧力変化分を測定するための温度及び圧力測定装置が設けられるが、この温度及び圧力測定装置は、各測定対象１，２，３の入口側と出口側の冷媒配管１０にそれぞれ設けられる温度測定センサーＴと圧力測定センサーＰを備えてなる。このため、各測定対象１，２，３により変化された冷媒の温度と圧力変化分は、それぞれの温度測定センサーＴと圧力測定センサーＰを介して測定された各測定対象１，２，３の出口側における温度及び圧力と入口側における温度及び圧力とを比較することにより、測定可能になる。
また、前記冷却流体４０，５０は、凝縮器１の外部を経由しつつ凝縮器１内の冷媒と熱交換を行うべく設けられた第１冷却流体４０と、蒸発器３の外部を経由しつつ蒸発器３内の冷媒と熱交を行うべく設けられた第２冷却流体５０と、に分けられる。
【００４３】
また、各冷却流体４０，５０の配管には、凝縮器１及び蒸発器３を経由する前と凝縮器１及び蒸発器３を経由した後の冷却流体４０，５０の温度を測定するための温度測定センサーＴ’と、冷却流体４０，５０の流量を測定すべく設けられた冷却流体流量計Ｆ’と、を有する温度測定器具が設けられ、前記温度及び圧力測定装置は、このような温度測定器具をさらに備えてなる。このような温度測定器具は、凝縮器１及び蒸発器３を経た冷媒の温度及び圧力の変化が僅かな場合、冷却流体４０，５０の温度変化を測定することにより、凝縮器１及び蒸発器３による冷媒の熱交換量を推定可能にするために設けられたものである。さらに、前記冷媒配管１０には、冷媒配管１０に沿って流れる冷媒の流量を測定すべく、冷媒流量計Ｆを有する流量測定装置が設けられる。
【００４４】
一方、口径が数十マイクロメートル（μｍ）以下に設けられる前記マイクロオリフィス２は閉塞する可能性が高いため、冷媒加熱装置２０とマイクロオリフィス２との間の冷媒配管１０には、冷媒に含まれている不純物をろ過してマイクロオリフィス２の閉塞現象を防ぐためのフィルター６１，６２が設けられる。
【００４５】
これらのフィルター６１，６２は、メインフィルターとして凝縮器１とマイクロオリフィス２との間に設けられ、マイクロオリフィス２のすぐ前方において冷媒に含まれている不純物をろ過する第１フィルターと、補助フィルターとして冷媒加熱装置２０と凝縮器１との間に設けられ、第１フィルター６１に先立って１次的に冷媒に含まれている不純物をろ過する第２フィルター６２と、を備えてなる。
【００４６】
このとき、フィルター６１，６２はどちらか一方だけを設けてもよく、１次的に不純物をろ過すべく設けられた第２フィルター６２が第１フィルター６１よりも大きめの不純物をろ過できるように設けることにより、冷媒に含まれている不純物がそれぞれのフィルター６１，６２を経つつ大きさに応じて順次にろ過されるようにしてもよい。
【００４７】
また、前記凝縮器１と蒸発器３の容量は、設計当時にこれらの凝縮器１と蒸発器３が適用される冷凍サイクルの容量に応じて決められるため、凝縮器１と蒸発器３の入口側に送られる冷媒は、それぞれ凝縮器１と蒸発器３に流入する前に予め設定された凝縮器１及び蒸発器３の入口条件に適した温度と圧力状態に調節される必要があり、これに基づき、凝縮器１と蒸発器３を通過した冷媒の圧力及び温度変化の度合いが測定される。
【００４８】
従って、冷媒加熱装置２０と凝縮器１との間の冷媒配管１０には、凝縮器１に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された凝縮器１の入口条件に合うべく調節するために冷媒を湯せん方式により加熱する第１ヒータ７０が設けられ、マイクロオリフィス２と蒸発器３との間の冷媒配管１０には、蒸発器３に送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された蒸発器３の入口条件に合うべく調節するための第１圧力調節弁８０が設けられる。
【００４９】
第１ヒータ７０は冷媒配管１０を取り囲むべく設けられ、内部に水が入れられる水タンク７１と、水タンクを加熱すべく水タンク７１の外側に設けられる電熱ヒータ７２と、を備えてなる。第１ヒータ７０は、前記冷媒加熱装置２０と同様に湯せん方式により冷媒を加熱すべく設けられるが、これは、微細流量の冷媒の温度と圧力を正確に調節して凝縮器１の入口条件を一層効率よく充足させるためであり、この第１ヒータ７０は、冷媒加熱装置２０と同じタイプのＰＩＤコントローラ３０の制御を通じて冷媒を加熱すべく設けられる。
【００５０】
また、第１圧力調節弁８０は、膨張装置として設けられる前記マイクロオリフィス２が可変型ではなく、固定型であるため、これらのマイクロオリフィス２と蒸発器３との間に取り付けられてマイクロオリフィス２を経た冷媒の圧力と温度を蒸発器３の入口条件に合わせて調節する役割を果たし、これらの第１ヒータ７０と第１圧力調節弁８０は、凝縮器１と蒸発器３それぞれの入口側での冷媒の温度と圧力条件を充足させることにより、凝縮器１と蒸発器３の同時測定を可能にする。
【００５１】
また、この実施の形態において、前記冷媒流量計Ｆは、冷媒加熱装置２０とは反対側の前記冷媒配管１０に取り付けられ、ガス状態に流入する冷媒の流量を測定すべく設けられる。この冷媒流量計Ｆにより冷媒の流量を正確に測定するために、冷媒流量計Ｆに送られる冷媒の温度と圧力が冷媒流量計Ｆの特性に合わせて予め設定された範囲内に決められるが、このために、前記流量測定装置は、冷媒流量計Ｆに送られる冷媒の温度と圧力を予め設定された冷媒流量計Ｆの条件に合わせて調節すべく冷媒流量計Ｆと蒸発器３との間に設けられる第２ヒータ９０と第２圧力調節弁１００をさらに備えてなる。このとき、前記第２ヒータ９０は、第１ヒータ７０と同じタイプに設けられる冷媒タンク９１と電熱ヒータ９２を備えて湯せん方式により冷媒を加熱し、このとき、冷媒加熱装置２０と第１ヒータ７０を制御する前記ＰＩＤコントローラ３０と同様な制御により冷媒の加熱を行う。
【００５２】
そして、好ましくは、冷媒配管１０の中途の一側には、冷媒の圧力が設定値以上に上がる場合、冷媒配管１０の外部に冷媒を流出させて安全事故を予防するリリーフ弁１１０が設けられ、このリリーフ弁１１０は、より好ましくは、冷媒加熱装置２０を通過した冷媒が第１ヒータ７０によりさらに加熱されないうちに冷媒を外部に流出できるように、冷媒加熱装置２０と第１ヒータ７０との間に設けられる。
【００５３】
以下、このような構成を有する本発明による冷凍サイクルの性能検査装置の動作及び作用効果について詳細に説明する。
【００５４】
適用される冷凍サイクルの容量に応じて設計されている測定対象となる凝縮器１、マイクロオリフィス２及び蒸発器３を予め用意しておいた冷凍サイクルの性能検査装置での冷媒配管１０の中途にそれぞれ取り付け、この状態で冷媒加熱装置２０の冷媒タンク２１内に注入された冷媒を湯せん方式により加熱すれば、冷媒タンク２１内の冷媒は、各測定対象１，２，３が適用される冷凍サイクルの流量に合わせて冷媒配管１０側に供給される。
【００５５】
かかる冷媒は、最初に第１ヒータ７０を通過し、その温度と圧力が予め設定された凝縮器１の入口条件に合うべく調節された状態で凝縮器１に送られる。この凝縮器１に送られた冷媒は、第１冷却流体４０と熱交換を行いつつ凝縮され、さらにマイクロオリフィス２を経つつ膨張された後、第１圧力調節弁８０によりその温度と圧力が予め設定された蒸発器３の入口条件に合うべく調節された状態で蒸発器３に送られる。また、蒸発器３に送られた冷媒は、この蒸発器３において第２冷却流体５０と熱交換を行いつつ蒸発され、第２圧力調節弁１００と第２ヒータ９０を経つつその温度と圧力が予め設定された冷媒流量計Ｆの条件に合うべく調節された状態で冷媒流量計Ｆ側に送られた後、冷媒配管１０の外側に排出される。
【００５６】
このとき、各測定対象１，２，３の性能は、各測定対象１，２，３の入口側と出口側に設けられたそれぞれの温度測定センサーＴと圧力測定センサーＰにより測定された冷媒の温度及び圧力値と冷媒流量計Ｆにより測定された冷媒の流量値から測定され、これらの測定値と各測定対象１，２，３の設計値とを比較することにより、各測定対象１，２，３の性能が評価される。
【００５７】
また、これらの各測定対象１，２，３の性能測定を行う過程で、数十マイクロメートル（μｍ）の口径に設けられた前記マイクロオリフィス２は、凝縮器１から送られる冷媒に含まれている不順物が第１フィルター６１及び第２フィルター６２を経つつろ過されることから、閉塞現象が防がれ、冷媒加熱装置２０及び各ヒータ７０，９０は、ＰＩＤコントローラ３０により冷媒の温度制御を自動的に行えるほか、微罪流量の冷媒の温度を安全に所望の温度まで調節可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による冷凍サイクルの性能検査装置の全体構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  凝縮器
２  マイクロオリフィス
３  蒸発器
１０  冷媒配管
２０  冷媒加熱装置
２１  冷媒タンク
２２  水タンク
２３  電熱ヒータ
２４  注入口
３０  ＰＩＤコントローラ
４０、５０  冷却流体
６１、６２  フィルター
７０  第１ヒータ
７１  水タンク
７２  電熱ヒータ
８０  第１圧力調整弁
９０  第１ヒータ
９１  冷媒タンク
９２  電熱ヒータ
１００  第２圧力調節弁
１１０  リリーフ弁
Ｆ、Ｆ′  冷媒流量計
Ｐ  圧力測定センサー
Ｔ、Ｔ′  温度測定センサー
【図１】
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