1種冷凍学識計算過去問-問2（11月試験）

ホットガスバイパス式容量制御冷凍サイクル

　一度攻略しておけば、楽勝かな。

問2　下図は、R22小型冷凍装置に使用される容量制御方式の一つを示したもので、

　負荷減少時に、吐出しガスの一部を膨張弁直後の低圧側にバイパス弁を通して絞り膨張させる方式である。
　この装置について、次の(1)および(2)の間に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。

（20点）

　（1）この冷凍装置の冷凍サイクルを解答用紙のp-h線図の略図上に示し、さらに点1～点6の各点を図中に記入せよ。

　（2）この冷凍装置で、吐出しガス量の20％を膨張弁直後の低圧側（点5）に絞り膨張させて、容量制御を行った。容量制御時の運転状態点1、2、3および4が全負荷時と同じであるとすると、容量制御時の成績係数は全負荷時の何％になるか。

　ただし、各状態点の比エンタルピーは下記の通りとする。

　　h1 ＝ 405.8 kJ/kg
　　h2 ＝ h5 ＝ 447.0 kJ/kg
　　h3 ＝ h4 ＝ 243.6 kJ/kg

　テキストでは、『SIによる上級冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜7次：P21＞です。（理屈を把握して）覚えておくしかありません。

解答図

参考図

＜＜ホットガスバイパス式容量制御サイクル＞＞（補足）

負荷減少時に高圧液冷媒点2を液噴射弁で絞り膨張させて、その冷媒点5は過熱度の大きな低圧蒸気となる。蒸発器入口で低圧の湿り蒸気4と混合させ、状態点6となって蒸発器に入ります。
負荷減少時には、こうして点1は全負荷時と同様の蒸気となって圧縮機に吸い込まれます。

　容量制御時の成績係数を、(COP)th.Rpとする。

　全負荷時の成績係数を、(COP)th.Rとする。

　設問を式にすると、

　この式がわからない方は、「2種冷凍学識計算攻略-（COP）」のページを参照してください。

　ここで不明な数値は、h6です。では、ａ点の熱収支を組み立てましょう。

　流出するものと流入するものを左辺右辺にまとめましょう。

　冷媒循環量を「q」とすると、

　q・h6 ＝ 0.80q・h4 ＋ 0.20q・h5

　qが消えるので

　h6 ＝ 0.80・h4 ＋ 0.20・h5

　では、数値を代入して

　では、
　h6がわかったので前述の計算式に数値代入して

　　答え　74.9 ％

　長々と記述してありますが、本番は適度に省略して書いてくださいね。　ご健闘をお祈りします。

【2016/02/11　新設】