サーモスタット膨張弁 (TEV) は、冷凍および空調システムの重要なコンポーネントであり、蒸発器への冷媒の流れを調整するように設計されています。 TEV は、液体冷媒がコンプレッサーに戻るのを防ぎながら、効率的な熱交換を実現するために蒸発器に適切な量の冷媒が存在することを保証します。 過熱度設定は、TEV が効果的に動作することを保証するために不可欠なパラメータです。
過熱とは、気体が液体から気相に完全に移行した後の追加の温度上昇を指します。 TEV の文脈では、過熱とは蒸発器出口での冷媒ガスの温度とその飽和温度 (所定の圧力で冷媒が液相と気相の間で遷移する温度) との温度差です。 過熱設定は、システム パフォーマンスを最適化するために TEV が維持する必要がある望ましい過熱レベルです。
TEV は、通常、冷媒またはその他の温度に敏感な物質が充填された温度に敏感な要素を使用して、システム内の過熱を感知します。 この要素は蒸発器出口の吸引ラインに取り付けられます。 冷媒ガスの温度が変化すると、検知素子内の圧力も変化し、それに応じて TEV が冷媒流量を調整します。
過熱
蒸発器過熱度は、蒸発器の出口における冷媒の温度と、同じ場所での蒸発温度（飽和温度）との差です。 蒸発器の過熱を計算する式は次のとおりです。
過熱度 = T_冷媒出口 – T_飽和
ここで：
- 過熱度は蒸発器の過熱度であり、通常は華氏 (°F) または摂氏 (°C) で測定されます。
- T_refrigerant_exit は、蒸発器または吸引ラインの出口における冷媒の実際の温度であり、°F または °C で測定されます。
- T_saturation は、蒸発器内の所定の圧力における冷媒の飽和温度であり、°F または °C で測定されます。
適切な過熱設定は、使用する冷媒の種類、目的の蒸発器温度、用途 (空調、冷凍、ヒートポンプなど) などのいくつかの要因によって異なります。 通常、過熱設定は、空調システムの場合は華氏 8 ～ 15 度 (摂氏 4.4 ～ 8.3 度) の範囲ですが、冷凍システムの場合はそれよりわずかに高くなる場合があります。 適切な過熱により、蒸発器が効率的に動作し、熱伝達が最大化され、コンプレッサーの損傷やシステム性能の低下につながる可能性のある液体冷媒のコンプレッサーへの侵入が防止されます。
過熱度が高くても低くても、システムの性能やコンプレッサーの寿命に悪影響を与える可能性があります。 過熱度が高くなるのは、TEV を通る冷媒の流れが不十分なためであり、冷媒が蒸発器内で必要以上の熱を吸収します。 この状態が発生すると、冷却能力の低下、エネルギー消費量の増加、吐出温度の上昇につながり、コンプレッサーの寿命が短くなる可能性があります。 一方、過熱度が低い場合は、TEV を通る冷媒流量が過剰であることを示している可能性があり、その結果、液体冷媒がコンプレッサーに流入する可能性があります。 「液体の逆流」として知られるこの現象は、コンプレッサーのバルブやベアリングに損傷を与え、最終的にはコンプレッサーの故障につながる可能性があります。 さらに、過熱度が低いと、利用可能な熱伝達面が十分に活用されず、蒸発器の効率が低下します。 したがって、最適な性能を維持し、機器への潜在的な損傷を防ぐために、冷凍および空調システムの過熱設定を監視および調整することが不可欠です。
過熱度の測定と設定
冷凍または空調システムの過熱度を測定および設定するには、技術者は次のツールを必要とします。
- 圧力計またはマニホールドゲージセット：圧力計またはマニホールドゲージセットは、蒸発器出口または吸入ラインでの冷媒圧力を測定するために使用されます。 マニホールド ゲージ セットには通常、高圧用と低圧用の個別のゲージと、システムのサービス ポートに接続するホースが含まれています。
写真は、エバポレーター出口のシュレーダーバルブに低圧計を接続し、その付近の温度を温度プローブで測定している例です。
- 温度プローブまたは温度計: 蒸発器出口または吸入ラインでの実際の冷媒温度を測定するには、温度プローブまたは温度計が必要です。 クランプオンプローブ、熱電対、赤外線温度計など、さまざまなタイプの温度プローブが用意されています。 特定の用途に適した、正確で信頼性の高い温度測定装置を選択してください。
- 圧力温度(PT)線図または冷媒計算尺: 圧力温度グラフまたは冷媒計算尺は、技術者が測定された冷媒圧力を対応する飽和温度に変換するのに役立ちます。 これらのツールはシステムで使用される冷媒に固有のものであり、印刷されたグラフ、モバイル アプリ、またはオンライン リソースの形式で見つけることができます。
- TEV調整ツールまたはレンチ：TEV過熱設定の変更には調整工具またはレンチが必要です。 必要な特定のツールは、TEV の設計とメーカーによって異なります。 一部の TEV では六角レンチ (六角レンチ) を使用しますが、その他の TEV では小型のモンキー レンチやメーカーが提供する特殊な工具が必要な場合があります。
- 保護具: 冷蔵庫や空調システムを扱う場合は、高圧、低温、または冷媒との接触による潜在的な怪我を防ぐために、安全メガネと手袋が不可欠です。
- ペンと紙、またはデジタルメモを取るデバイス: ペンと紙、またはデジタルメモを取るデバイスは、技術者が測定値と計算を記録するのに役立ち、正確な過熱度の調整を容易にします。
過熱度の設定手順：
過熱度を正確に測定および調整するには、システムが動作しており、完全に充電されている必要があります。 過熱度を測定して設定するには、次の手順に従ってください。
- システムの電源を入れて安定するまで待ちます: 冷凍または空調システムは、安定した動作状態に到達するために適切な期間稼働しなければなりません。 通常、これには約 15 ～ 30 分かかります。
- 圧力計またはマニホールドゲージセットを取り付けます：圧力計またはマニホールドゲージセットの低圧側をエバポレーター出口近くの吸入ラインのサービスポートに接続します。 接続がしっかりと固定されていることを確認してください。
- 吸引圧力を測定する：冷媒圧力を圧力計またはマニホールドゲージセットから読み取ります。 この値を記録します。
- 圧力を飽和温度に変換します: システムで使用される冷媒に固有の圧力温度 (PT) グラフまたは冷媒計算尺を使用して、測定された圧力に対応する飽和温度を見つけます。 この値を記録します。
- 温度プローブまたは温度計を取り付けます: 温度プローブまたは温度計を、エバポレーター出口近くの吸引ライン上、または圧力測定が行われたのと同じ場所に置きます。 正確な測定値を得るには、温度プローブと吸引ラインが適切に接触していることを確認してください。
- 冷媒温度を測定する：温度プローブまたは温度計から実際の冷媒温度を読み取ります。 この値を記録します。
- 過熱度を計算する: 実際の冷媒温度 (T_refrigerant_exit) から飽和温度 (T_saturation) を引いて過熱度を決定します。過熱度 = T_refrigerant_exit – T_saturation
- 測定された過熱度を希望の過熱度設定と比較します。: 測定された過熱度が特定の用途で望ましい範囲内にある場合、調整は必要ありません。 過熱度が高すぎるか低すぎる場合は、次のステップに進みます。
- TEV過熱設定を調整する: TEV 調整ステムを見つけます。通常は保護キャップで覆われています。 必要に応じてキャップを取り外します。 適切な調整ツールまたはレンチを使用して、調整ステムを回して過熱設定を変更します。 一般にステムを時計回りに回すと過熱度が上がり、反時計回りに回すと過熱度が下がります。 過熱度を再確認する前に、微調整を行ってシステムが安定するまで待ってください。
- 過熱度を再確認してください: 調整を行ってシステムを安定させた後、ステップ 2 ～ 7 を繰り返して新しい過熱度を測定します。 希望の過熱設定が達成されるまで TEV の調整を続けます。
- 確保して完了する: 希望の過熱設定に達したら、TEV 調整ステムの保護キャップを元に戻し、圧力計、温度プローブ、および手順中に使用したその他のツールを取り外します。 すべての接続と付属品がしっかりと固定されていることを確認してください。
過熱ログテーブル
過熱度ログ テーブルは、技術者が過熱度の測定と調整を長期にわたって記録するのに役立つツールです。 これにより、冷凍または空調システムのパフォーマンスを簡単に監視でき、傾向や潜在的な問題を特定するのに役立ちます。 サンプルの過熱ログテーブルは次のようになります。
日付 | 時間 | 吸入圧力 (PSI) | 飽和温度 (°F) | 冷媒温度 (°F) | 過熱度 (°F) | 調整が行われました | 技術者 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
2023-04-11 | 10時 | 70 | 40 | 50 | 10 | なし | ジョン·ドウ |
2023-04-18 | 14時00分 | 68 | 38 | 47 | 9 | なし | ジェーン・スミス |
2023-04-25 | 9時00分 | 72 | 42 | 58 | 16 | -2° | ジョン·ドウ |
テーブル列の説明:
- 日付: 過熱度の測定が行われた日付。
- 時間: 過熱度の測定が行われた時刻。
- 吸入圧力 (PSI): 蒸発器出口または吸引ラインで測定された冷媒圧力。通常はポンド/平方インチ (PSI) で記録されます。
- 飽和温度 (°F): 圧力温度 (PT) 線図または冷媒計算尺を使用して決定される、測定圧力における冷媒の飽和温度。
- 冷媒温度 (°F): 蒸発器出口または吸入ラインで測定された実際の冷媒温度。
- 過熱度 (°F): 冷媒温度から飽和温度を差し引いた計算上の過熱値。
- 調整が行われました: TEV 過熱設定に加えられた調整 (存在する場合)。 この列には、1°F 増加の場合は「+1°」、2°F 減少の場合は「-2°」など、過熱設定の変更が記録されます。
- 技術者：過熱度の測定と調整を行った技術者の名前。
結論として、サーモスタット膨張弁 (TEV) の適切な過熱設定を理解し、維持することは、冷凍および空調システムの効率的な動作と寿命にとって不可欠です。 過熱度の測定と調整に関する推奨手順に従うことで、技術者はシステムのパフォーマンスを最適化し、潜在的な機器の損傷を防ぐことができます。 過熱値を定期的に監視し文書化することで、システムのメンテナンスに対する積極的なアプローチが保証され、さらに注意が必要な傾向や問題を特定できます。
