(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却剤、圧縮機（３）、凝縮器（５）、及び蒸発器（８）−膨張弁（７）の並列組み合わせを内部に備え、前記蒸発器（８）が別個の熱交換器（１１）の一部を形成し、前記それぞれの蒸発器（８）の出口が、前記圧縮機（３）の入口に接続された集合パイプ（９）に接続されている、冷却回路（２）において、
前記冷却回路（２）が、前記集合パイプ（９）内に設置された少なくとも１つの温度センサ（２４）及び少なくとも１つの圧力センサ（２３）に接続され且つ前記膨張弁（７、７Ａ、７Ｂ）にも接続されて制御するようにされた制御ユニット（１８）を備え、
前記制御ユニット（１８）が、前記集合パイプ（９）における冷却剤流の過熱を制御するために、前記温度センサ（２４）及び圧力センサ（２３）から生じる測定信号に基づいて前記膨張弁（７、７Ａ、７Ｂ）を制御するアルゴリズムを備え、
前記蒸発器（８）が、２次セクション（１３）を各々含む別個の熱交換器（１１）の１次セクションを形成し、前記制御ユニット（１８）が、前記熱交換器（１１）の各々の２次セクション（１３）の最低ガス温度（ＬＡＴ）を測定する測定手段（１７）に接続され、前記制御ユニット（１８）が、各それぞれの熱交換器（１１）のそれぞれの膨張弁（７、７Ａ、７Ｂ）の別個の制御によって、同じ最低ガス温度の目標値に従って前記別個の熱交換器（１１）の最低ガス温度（ＬＡＴ）を制御するためのアルゴリズムを含むことを特徴とする冷却回路。
【請求項２】
前記温度センサ（２４）及び前記圧力センサ（２３）が、前記圧縮機（３）の入口と前記集合パイプ（９）に固定される液体分離器（１０）との間に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却回路。
【請求項３】
前記最低ガス温度の目標値が、前記個々の熱交換器（１１）の測定された最低ガス温度（ＬＡＴ）の平均であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却回路。
【請求項４】
前記膨張弁（７）が電子制御弁であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の冷却回路。
【請求項５】
前記冷却回路が、２つ又はそれ以上の並列圧縮機（３）を備え、前記各圧縮機（３）が、関係する前記圧縮機（３）に至る前記集合パイプ（９）の分岐部に位置する個々の温度測定部（２４）を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の冷却回路。
【請求項６】
ガス用冷却乾燥設備であって、
請求項１〜５の何れか一項に記載の冷却回路（２）と、
蒸発器（８）が前記冷却回路（２）内に組み込まれた熱交換器（１１）と、
前記ガス用の熱交換器（１１）に結合された入口パイプ（１５）と、
前記熱交換器（１１）に結合されたガス用出口パイプ（１９）と、
を備えることを特徴とする、ガス用冷却乾燥設備。
【請求項７】
冷却剤と、圧縮機（３）と、凝縮器（５）と、並列に組み込まれた蒸発器（８）−膨張弁（７）の組み合わせとを内部に備え、前記蒸発器（８）から流出する冷却剤流が前記圧縮機（３）によって吸い込まれる組み合わせ冷却剤流に混合され、前記各蒸発器（８）が別個の熱交換器（１１）のセクションを形成するようになった、冷却回路（２）を制御する方法であって、前記組み合わせ冷却剤流の過熱が、過熱を測定した後前記膨張弁（７）を共同で制御することによって過熱の目標値に従って制御され、
前記蒸発器（８）が、乾燥されることになるガスが誘導される２次セクション（１３）を各々含む別個の熱交換器（１１）の１次セクションを形成し、前記各別個の熱交換器（１１）の最低ガス温度（ＬＡＴ）が、前記膨張弁（７）に属する前記熱交換器（１１）の測定された最低ガス温度（ＬＡＴ）と最低ガス温度の目標値との間の差に基づいて別々に前記各膨張弁（７）を制御することによって同じ前記最低ガス温度の目標値に従って制御されることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記膨張弁（７）が、集合パイプ（９）内で測定された圧力及び温度の値に基づいて制御されることを特徴とする請求項７に記載の冷却回路を制御する方法。
【請求項９】
前記過熱を制御するために、前記膨張弁（７）の位置が同じ方向に調整されることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記膨張弁（７）の位置が同じ範囲まで調整されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
通常作動条件では、前記蒸発器（８、８Ａ、８Ｂ）の各々からの流出冷却剤流は部分的にガス状で且つ部分的に液体であることを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記最低ガス温度の目標値が、全ての熱交換器（１１）の前記測定された最低ガス温度（ＬＡＴ）の平均であることを特徴とする請求項７〜１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
別個の蒸発器（８）の前記流出冷却剤流の過熱は、前記最低ガス温度の目標値に従った前記熱交換器（１１）の最低ガス温度（ＬＡＴ）の制御において考慮されない、ことを特徴とする、請求項７〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記最低ガス温度の目標値に従った前記熱交換器（１１）の最低ガス温度（ＬＡＴ）の制御は、前記膨張弁（７）に属する前記熱交換器（１１）の測定された最低ガス温度（ＬＡＴ）と前記最低ガス温度の目標値との間の差にのみ基づいて行われる、ことを特徴とする、請求項７〜１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記蒸発器（８）が、乾燥されることになるガスが誘導される２次セクション（１３）も各々含む別個の熱交換器（１１）の１次セクションを形成し、各別個の膨張弁（７）の位置の所要の調整は、前記膨張弁（７）に属する前記熱交換器（１１）の最低ガス温度（ＬＡＴ）と平均最低ガス温度（ＬＡＴ）との間の差、及び前記組み合わされた冷却剤流の前記過熱の目標値と測定値との間の差がそれぞれ独立変数である少なくとも２つの別個の関数によって計算される、ことを特徴とする、請求項７〜１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記組み合わされた冷却剤流の前記過熱の目標値と前記測定値との間の差の符号に応じて、この差の結果として前記膨張弁（７）の位置の調整を計算するために、異なる関数が選択される、ことを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却回路、冷却乾燥設備、及び冷却回路を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気などの圧縮ガスは、一般に、空気圧ネットワークに供給される前に水を除去しなければならず、これは、ガス中の湿分がその目的で設計されていないツールにおける腐食又は水の蓄積を生じさせる恐れがあるので、空気圧ネットワークにおける構成要素及びツールにとって弊害をもたらす可能性があることに起因している。
【０００３】
ガスを乾燥させる既知の技術は冷却乾燥として知られており、この技術は、ガスを冷却することによって、湿分が凝縮されて凝縮水として除去されるので、水で飽和又は部分的に飽和されたガスから湿分が排気されるという原理に基づくものであり、この後、ガスは再度加熱されてもはや飽和状態ではなくなり、すなわちより乾燥するようになる。
【０００４】
冷却乾燥では、１つ又はそれ以上の並列型圧縮機によって回路の周りに駆動させることができる冷却剤を含む閉鎖冷却回路から本質的になる装置が使用され、該閉鎖冷却回路は更に、冷却剤の流れ方向で連続して、圧縮機の出力部に接続される凝縮器と、膨張弁と、これに続いて上述の圧縮機の入力部に接続される蒸発器とを含み、これによって、蒸発器は、熱交換器の１次セクションを形成し、この熱交換器はまた、乾燥されるガスが誘導される２次セクションを含む。
【０００５】
周知のように、蒸発器内の冷却剤の全体的又は部分的な蒸発によって、乾燥されることになるガスから熱が抽出されて、このガスが２次セクションを通って流れ、これにより乾燥されることになるこのガスが冷却され、分離することができる凝縮水が放出されるようになり、その後、ガスは、再度加熱することによって更に乾燥する。
【０００６】
圧縮機に対する損傷を防止するために、液体の冷却剤を入れることができず、これは、液体冷却剤が圧縮チャンバを損傷させる可能性があり、圧縮機において油の代わりとなる可能性があるので、磨耗が促進されるか、又は軸受の焼き付きが生じる可能性があることに起因する。
【０００７】
この理由から、及び安全マージンを守るために、従来では、蒸発器の出口での冷却剤は、例えば約５℃の過熱温度で確実に僅かに過熱される。
【０００８】
過熱は、特定の場所で冷却剤の温度が凝縮温度よりも高いことを意味しており、これにより、冷却剤の蒸気圧は同じ場所の冷却回路内の圧力と等しい。この圧力は一定ではなく、従って、上記の凝縮温度も一定ではない。
【０００９】
熱交換器の１次セクションの平均温度が高いほど、蒸発器の出口温度が高くなり、熱交換の能力が低くなることに起因して、過熱の範囲は制限されなければならない。
【００１０】
冷却剤の高温化に伴って、圧縮機のエネルギー効率も低下し、圧縮機の出口での温度の設計限界を超えることになるリスクがある。
【００１１】
過熱範囲を制御するために、従来では、蒸発器出口での過熱範囲を制限するために蒸発器の膨張弁が制御される。過熱範囲が特定の目標値を上回った場合、膨張弁が開放されて、より多くの冷却剤が蒸発器に入り、過熱が低減されるようにする。過熱が上記の目標値を下回った場合には膨張弁は反対方向に制御され、すなわち閉鎖される。
【００１２】
特に大容量の冷却乾燥設備については、冷却回路を幾つかの並列のサブ回路に分割して、１つよりも多い熱交換器と共に作動させることが望ましい。
【００１３】
上記のことの主な理由は、熱交換器は、適正な価格で構築するにはある一定の熱交換能力までしか可能ではないこと、また、大型の熱交換器は一般に、熱交換器にわたる冷却剤の良好な分配を実現するのが困難であることに起因して最適動作が得られないことである。
【００１４】
この事例では、複数の熱交換器が存在することができ、各々が、並列に配置された、独自の膨張弁及び１次セクション並びに２次セクションを備える。熱交換器のそれぞれの２次セクションを通って流れる乾燥されることになるガスの様々な副流は通常、必ずしもそうとは限らないが、冷却後に戻って再度合流する。実際に、種々の２次回路を通る流量は、互いにほぼ等しい。
【００１５】
これにより、帰属する蒸発器出口における過熱を制御するための膨張弁の制御は、他の膨張弁を通る冷却剤の流量、及びひいては、これらの膨張弁に帰属する他の蒸発器における過熱範囲に影響を与えるので、過熱の制御が問題となる。
【００１６】
結果として、熱交換器の２次セクションの出口における過熱レベルの変動及び温度変動を引き起こす不安定な制御状況がもたらされる。熱交換器の最低空気温度又は「ＬＡＴ」とも呼ばれるこれらの温度もまた、相互変動を示す可能性がある。設定点とは異なる個々のＬＡＴ値を伴う安定した不均一な状況も存在する可能性がある。
【００１７】
従って、様々な２次回路において冷却されたガスは、同様に様々な２次回路において同じではない時間的に変化する温度を有する。
【００１８】
１つの２次回路において高すぎるＬＡＴが別の２次回路におけるより低いＬＡＴによって補正することができないので、上記のこの不安定な状況は、熱交換器の２次セクションにおいて乾燥されることになるガスによって到達すべき温度に悪影響を及ぼす。このことは、所望のＬＡＴは典型的には水の凝固点を数度上回るにすぎず、従って、個々のＬＡＴは通常、凍結のリスクを回避するために目標値を下回らない場合があることに起因する。
【００１９】
比較的少ない数（例えば４個）の蒸発器で特定の冷却剤を選択した状況では、この制御の問題は実施面では限定的であるが、当然のことながら無視することはできない。
【００２０】
しかしながら、例えば、冷却剤の幅広い選択及び４つよりも多い蒸発器の状況では、この問題により、並列の蒸発器を備えた冷却乾燥設備の具体的な応用が妨げられる。
【発明の概要】
【００２１】
本発明の目的は、冷却剤、圧縮機、凝縮器、及び蒸発器−膨張弁の組み合わせを内部に備え、蒸発器が別個の熱交換器の一部を形成し、それぞれの蒸発器の出口が上述した圧縮機の入口に接続された集合パイプに接続されている冷却回路であって、該冷却回路が上述した集合パイプ内に設置された少なくとも１つの温度センサ及び少なくとも１つの圧力センサに接続され且つ上述した膨張弁との制御接続部も有する制御ユニットを備え、制御ユニットが、上述した集合パイプにおける過熱を制御するために、上述した温度センサ及び圧力センサから生じる測定信号に基づいて膨張弁を制御するアルゴリズムを備えた冷却回路を提供することによって、上記の欠点及び他の欠点の１つ又はそれ以上に対する解決策を提供することである。
【００２２】
一般に、必ずともそうとは限らないが、これによって蒸発器は、別個の熱交換器の１次セクションを形成し、これらの熱交換器はまた２次セクションを含む。
【００２３】
これは、各蒸発器に対して過熱が制御される従来の冷却回路とは異なる。本発明による冷却回路では、蒸発器後の個々の過熱は考慮されない。
【００２４】
これは、制御の「暴走」なく冷却回路の安定した動作が本発明により得られ、その結果、湿分含有量及び恒常性の観点からの乾燥ガスの品質及び冷却回路の寿命の両方が改善されるという利点を有する。
【００２５】
別の利点は、本発明によって、冷却回路は、並列に設置される多数の蒸発器を備えて、これまでの場合よりもより大きな設備を構築できるようになり、また、現在の最大設備に対応する能力を有する設備をよりコスト効率よく構築できることである。
【００２６】
圧縮機入口での温度の直接的制御に起因して、圧縮機は、設計温度の超過に対して、及び結果として潤滑特性の損失をもたらすことになるオイル汚損に対して極めて良好に保護される。
【００２７】
利点はまた、本発明による冷却回路において圧力及び温度に必要とされるセンサが少なくて済む点である。これによってコスト及び複雑性が低減される。
【００２８】
本発明による冷却回路の好ましい実施形態では、蒸発器は、乾燥されることになるガスを誘導できる２次セクションも各々備えた別個の熱交換器の１次セクションを形成し、冷却回路は、個々の熱交換器のＬＡＴ値の平均に好ましくは等しい目標値に従って別個の熱交換器のＬＡＴを制御する制御機構を備える。
【００２９】
この利点は、２次セクションからのガス流の温度が等しく、その結果、熱交換器のＬＡＴ値の平均が目標温度に等しいか又は極めて近くなり、乾燥されることになるガスの少ない湿分含有量を得ることができるようになることである。
【００３０】
本発明はまた、上述の冷却回路と、蒸発器が冷却回路内に組み込まれる熱交換器と、熱交換器に接続されたガス用入口パイプと、ガス用熱交換器に接続された出口パイプとを備えたガス冷却乾燥設備に関する。
【００３１】
本発明はまた、冷却剤と、圧縮機と、凝縮器と、並列に組み込まれた蒸発器−膨張弁の組み合わせとを内部に備えた冷却回路を制御する方法であって、蒸発器から流出する冷却剤流が、圧縮機によって吸い込まれる組み合わせ冷却剤流に混合され、各蒸発器が、別個の熱交換器のセクションを形成し、これにより組み合わされた冷却剤流の過熱が、過熱を決定した後膨張弁を共同で制御することによって目標値に従って制御されるようにする。
【００３２】
本発明の特徴をより良好に示す目的で、本発明による冷却回路、及び本発明による冷却回路を制御する方法の好ましい実施形態を限定ではなく例証として添付図面を参照しながら以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】冷却乾燥の用途において従来技術による冷却回路を概略的に示す図である。
【図２】同じ用途における本発明による冷却回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、冷却乾燥ガス用の従来の冷却乾燥設備１を示し、該冷却乾燥設備１は、モータ４又は同様のものを用いた駆動装置によって並列に接続された１つ又はそれ以上の圧縮機により回路の周りに駆動させることができる冷却剤を内部に有する冷却回路を備える。
【００３５】
冷却回路２における冷却剤の流れ方向は、矢印Ｍで図面に示されている。
【００３６】
更に、冷却回路は、冷却剤の流れ方向で連続して、圧縮機３の出口に接続され、例えばファン６によって又は水によって冷却される凝縮器５と、蒸発器８、８Ａ、８Ｂが各々に接続された制御可能膨張弁７、７Ａ、７Ｂとを備える。蒸発器８、８Ａ、８Ｂは、冷却回路において並列に配置され、それぞれの出力部は、各圧縮機３における集合継手パイプ９及び液体分離器１０を介して上述の圧縮機の入力部に接続される。
【００３７】
それぞれの蒸発器８、８Ａ、８Ｂに接続されていないそれぞれの膨張弁７、７Ａ、７Ｂ側は、共に連結され、また、凝縮器５の出口側、換言すると、冷却回路２の作動中に液体冷却剤が凝縮器５から出る凝縮器側に接続される。
【００３８】
熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂは、蒸発器／ガスセクション（８／１３、８Ａ／１３Ａ、８Ｂ／１３Ｂ）及びガス−ガスセクション１２、１２Ａ、１２Ｂからなる。蒸発器／ガス８、８Ａ、８Ｂでは、冷却剤が流れる熱交換器の１次セクションを形成し、１３、１３Ａ、１３Ｂでは、乾燥されるガスが流れる２次セクションを形成する。乾燥されることになるガスは、矢印Ｌの方向に入口継手パイプ１４及び個々の入口パイプ１５、１５Ａ、１５Ｂを介して供給される。
【００３９】
これらの熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂでは、ガスは、最初にガス／ガスセクション１２、１２Ａ、１２Ｂを通って流れ、その後、２次セクション１３、１３Ａ、１３Ｂを通り、ここでガスは、蒸発器８、８Ａ、８Ｂと熱接触して、これにより冷却される。
【００４０】
この冷却に起因して、ガス中の水の凝縮が起こる。このようにして形成された凝縮物は、凝縮分離器１６、１６Ａ、１６Ｂにおいて分離することができる。この凝縮分離器１６、１６Ａ、１６Ｂ内の空気流の温度は、制御ユニット１８に接続される温度測定点１７、１７Ａ、１７Ｂによって測定される。
【００４１】
水が取り除かれた冷却ガスは、その後、熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂのガス／ガスセクション１２、１２Ａ、１２Ｂにおいて再び加熱されて、個々の出口パイプ１９、１９Ａ、１９Ｂを介して出口継手パイプ２０に送られる。
【００４２】
これにより、熱交換器の上述のガス／ガスセクション１２、１２Ａ、１２Ｂは、回収熱交換器を形成し、ここでは、遊離凝縮物が取り除かれ且つ結果として再加熱される２次セクション１３、１３Ａ、１３Ｂ内の既に冷却されたガスによって、乾燥されることになる高温のガスが予冷却される。
【００４３】
この公知の冷却乾燥設備１では、各蒸発器８、８Ａ及び８Ｂの出口において、制御ユニット１８に接続される圧力及び温度測定点２１、２１Ａ、２１Ｂが存在する。圧力及び温度測定点が１つの機械式膨張弁に直結されることも実施可能である。
【００４４】
これらの測定点２１、２１Ａ、２１Ｂからの情報は、それぞれの膨張弁７、７Ａ、７Ｂの位置を調整するために制御ユニット１８又は個々の弁自体によって使用されて、その結果、各蒸発器８、８Ａ、８Ｂの出口における冷却剤の温度が冷却剤の過熱されるようなものであり、液相がこれ以上確実に存在しないようにする。
【００４５】
このことにより、特定の膨張弁（例えば７Ａ）を制御するために、関係する蒸発器８Ａに属する測定点２１Ａからの情報のみが使用され、従って、３つの別個の制御回路２２、２２Ａ、２２Ｂが存在することは事実である。
【００４６】
過熱は、冷却剤の蒸気圧が圧力に等しい温度、すなわち冷却剤の凝縮温度よりも高い温度を冷却剤が有することを意味する。
【００４７】
過熱のレベルは、冷却剤の実際の温度から冷却剤の凝縮温度を差し引いたのに等しい過熱温度として表すことができる。この過熱温度は、特定の目標値、例えば５℃を有し、この目標値は、液体冷却剤の不完全な蒸発が回避されるように選択され、また、圧縮機３の構成部品の寿命及びエネルギー効率に悪影響を及ぼす可能性を有する不必要に高い過熱温度が回避されるものである。
【００４８】
凝縮温度は、圧力測定によって間接的に測定される。次いで、既知の圧力における凝縮温度は、計算されるか、又は表から読み取ることができ、その結果、圧力及び温度の測定値から過熱温度を計算して、膨張弁７、７Ａ、７Ｂの位置を過熱温度の計算値と目標値との間の差に基づいて制御できるようになる。
【００４９】
乾燥されることになるガスの出口継手パイプ２０の露点は、温度測定点１７、１７Ａ、１７Ｂによって測定したとき平均ＬＡＴに相当する。このＬＡＴは、圧縮機の駆動モータ４の速度が必要に応じて調整されるベースとなる目標値と比較される。このようにして、冷却回路２の能力は、所要の冷却能力に適応させることができる。
【００５０】
本発明による冷却回路２を備えた冷却乾燥設備１が図２に示される。本発明の基本となる認識は、個々の蒸発器８、８Ａ、８Ｂ内の液体冷却剤の存在の回避が極めて重要であることではなく、圧縮機３の入口での液体冷却剤の存在の回避であり、これは、熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂの各々における等しいＬＡＴに重点を置いている。これは、混合物が完全に過熱されていない限りは、個々の蒸発器８、８Ａ、８Ｂ内の冷却剤が完全に又は部分的に液体であってもよいことを意味する。
【００５１】
本発明による冷却回路２を備えた冷却乾燥設備１は、既知の冷却乾燥設備１とは対照的に、必ずしも各蒸発器８、８Ａ、８Ｂの出口にて圧力及び温度測定点２１、２１Ａ、２１Ｂを備えている訳ではない。実際に、圧力測定点２３及び温度測定点２４が圧縮機３の入口にあり、これによりこの圧力測定点２３及び温度測定点２４は、組み合わされた圧力及び温度測定ユニット内に収納することができ、温度測定点２４は、他の圧縮機３の入口に設けられる。
【００５２】
集合パイプは、異なる蒸発器８、８Ａ、８Ｂから出てくる冷却剤の良好な混合を確保するのに十分に長くなければならず、及び／又は静的ミキサ又はその他のミキサのような混合を改善する手段を備えることができる。混合が極めて集中的である場合、集合パイプ９はまた極めて短尺とすることができ、極端な場合、蒸発器８、８Ａ、８Ｂから出てくる冷却剤流が集まる集合点のみに限定することもできる。
【００５３】
本発明による冷却回路２を備えた冷却乾燥設備１の動作は、冷却剤の循環、圧縮、膨張、冷却、及び加熱に関して従来の設備と同じである。冷却回路２の動作が制御される方法は、以下で説明するように異なる。
【００５４】
入力データとしては、制御ユニット１８は、別個の熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂの各々のＬＡＴと、圧縮機３の入口での集合パイプ９内の圧力及び温度値とを受け取り、これらから過熱温度が計算される。
【００５５】
これらの入力データは、以下のように処理される。全ての個々の膨張弁７、７Ａ、７Ｂの位置は、過熱温度とその目標値との間に差違が見つかったときに、好ましくは同じ程度まで合同で同じ方向に変更され、所望の過熱温度よりも高い温度で全ての膨張弁７、７Ａ、７Ｂの更なる開放が発生し、所望の過熱温度よりも低い温度で、全ての膨張弁７、７Ａ、７Ｂの更なる閉鎖が発生するようになる。
【００５６】
このようにして、膨張弁７、７Ａ、７Ｂの平均開放が、目標値に従って過熱温度を制御するように調整され、これは、他の入力データに基づいた個々の膨張弁７、７Ａ、７Ｂの制御とは独立したものである。
【００５７】
平均ＬＡＴも計算される。この計算された平均ＬＡＴ及びそれぞれの熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂの個々のＬＡＴ値に基づいて、各熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂに属する膨張弁７、７Ａ、７Ｂの位置が調整され、個々のＬＡＴが計算平均ＬＡＴよりも高い場合には、関係する膨張弁７、７Ａ、７Ｂは、より小さな範囲まで開放されるようになり、その逆もまた同様である。このようにして、別個の膨張弁７、７Ａ、７Ｂは、個々のＬＡＴ値が平均ＬＡＴ値に従って制御されることを目的として連続的に制御される。
【００５８】
このようにして、別個の制御回路は、従来のようにはもはや使用されず、膨張弁７、７Ａ、７Ｂの制御回路が共に接続される。
【００５９】
モータ４の速度は、従来の設備１の場合と同様に平均ＬＡＴに基づいて調整することができる。
【００６０】
この目的のために、モータ速度の制御装置は、制御ユニット１８と通信するか、又は組み合わされた制御ユニット内に編成されることが必要である。
【００６１】
一方で過熱のための膨張弁７、７Ａ、７Ｂの平均位置と他方でのＬＡＴのための個々の位置の両方における最適制御頻度はまた、個々の冷却乾燥設備１の応答特性から当業者によって決定することができる。
【００６２】
より多くの（例えば、８つの）膨張弁７、７Ａ、７Ｂ及び蒸発器８、８Ａ、８Ｂを備えた冷却乾燥設備１内の膨張弁７、７Ａ、７Ｂの別個の位置の制御については、以下の関数によって良好な結果が得られることがわかっている。
Ｖn＝Ａ．ＡＢＳ（ｘｎ）ｘn3＋Ｂ．ｘn3＋Ｃ．ＡＢＳ（ｘn）ｘn＋Ｄ．ｘn
式中、Ｖnは、ＬＡＴn−ＬＡＴaverageとして定義される、一方の数字ｎでのそれぞれの２次セクション１３、１３Ａ、１３Ｂにおける個々のＬＡＴと、他方の平均ＬＡＴとの間の差ｘnの結果として数字ｎでの膨張弁７、７Ａ、７Ｂの開放又は閉鎖を変更させなければならない範囲である。項ＡＢＳ（ｘn）は、ｘnの絶対値を表す。
【００６３】
本発明は、この特定の関数に限定されず、他の関数も可能である。
【００６４】
膨張弁７、７Ａ、７Ｂの平均位置の制御については、以下の関数によって良好な結果が得られる。
Ｗ＝Ｅ．ＡＢＳ（ｙ）ｙ3＋Ｆ．ｙ3＋Ｇ．ＡＢＳ（ｙ）ｙ＋Ｈ．ｙ
式中、全ての膨張弁７、７Ａ、７Ｂの開放又は閉鎖が過熱温度とその目標値との間の差ｙの結果として変更されなければならない範囲である。
【００６５】
本発明は、この特定の関数に限定されず、他の関数も可能である。
【００６６】
パラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、良好な制御特性を得るように調整可能であり、とりわけ制御頻度に依存する。
【００６７】
また、変数ｘn又はｙの符号に応じて他のパラメータを選択することも可能である。これは、過小の過熱は潜在的に過大な過熱よりも厳密に対処しなければならない極めて不利な状況となる可能性があり、むしろ好ましくないとみなすべきであるので、例えば、過熱温度の制御に有用とすることができる。
【００６８】
２つの別個の調整Ｖn及びＷの代わりに、各膨張弁７、７Ａ、７Ｂの調整Ｖn及びＷの合計が計算されて特定の頻度で送られる全体的制御も実施可能である。
【００６９】
本発明による冷却回路２の使用は、ガスの冷却乾燥に限定されず、他の用途にも利用することができる。
【００７０】
図２に示す冷却回路２は、各々が独自の膨張弁７、７Ａ、７Ｂを有する３つの並列の蒸発器８、８Ａ、８Ｂを有する。これは一例として与えられているにすぎず、蒸発器と膨張弁の組み合わせ７−８の数を要求に応じて拡張できることは明らかである。本発明はまた、より多くの並列の蒸発器８、８Ａ、８Ｂを用いて大きな利点を提供する。
【００７１】
図２に示す冷却回路２は、２つの並列の圧縮機３を有する。このような冷却回路２は、１つ、３つ、又はそれ以上のような異なる数の圧縮機３で構築することもできる。
【００７２】
図面では、各熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂは、１次セクション及び２次セクションを備えているが、本発明による冷却回路は、冷却乾燥以外の他の目的で使用することもでき、その場合、熱交換器１１、１１Ａ、１１Ｂの２次セクションの存在は必ずしも必要ではない。従って、本発明はこの点に限定されない。
【００７３】
本発明は、一例として説明され図面において示された実施形態に限定されず、本発明による冷却回路及び冷却回路を制御する方法は、本発明の範囲から逸脱することなく、全ての種類の変形形態において実現することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  冷却乾燥設備
２  冷却回路
４  モータ
５  凝縮器
６  ファン
７，７Ａ，７Ｂ  膨張弁
８，８Ａ，８Ｂ  蒸発器
９  集合パイプ
１０  液体分離器
１１，１１Ａ，１１Ｂ  熱交換器
１２，１２Ａ，１２Ｂ  ガス−ガスセクション
１３，１３Ａ，１３Ｂ  ２次セクション
１４  入口継手パイプ
１５，１５Ａ，１５Ｂ  入口パイプ
１６，１６Ａ，１６Ｂ  凝縮分離器
１８  制御ユニット
１７，１７Ａ，１７Ｂ  温度測定点
１９，１９Ａ，１９Ｂ  出口パイプ
２３  圧力センサ
２４  温度センサ
【図１】
0006307076.tif 000002
【図２】
0006307076.tif 000003