CN103140729A - 载热体流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是不使用流量计而计算出载热体的流量。控制装置（30）具有存储空气动力特性映射的存储部（36），上述空气动力特性映射在由反映压缩机（12）的吸入风量的流量变量（θ)、和反映压缩机（12）的水头的压力变量（Ω）所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示压缩机（12）吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线，通过冷水流量推算部（30b）计算压力变量（Ω），由空气动力特性映射计算出和压力变量（Ω）对应的流量变量（θ），根据和计算出的流量变量（θ）对应的压缩机（12）的吸入风量，计算出在蒸发器（24）中在冷媒和冷水之间交换的热量，根据该热量计算出冷水的流量。

Description

载热体流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法

技术领域

本发明涉及一种载热体（heating medium）流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法。

背景技术

为了使热源机、例如冷冻机以设计值运行，需要进行注入到蒸发器的载热体（冷水）的流量的管理，但因测量流量的流量计高价、及减少配件个数等原因，存在用于测量载热体流量的流量计在冷冻机中不设置的情况。

因此，作为测量流量的技术，专利文献1记载了下述冷却水流量推测方式：根据冷水出口温度、冷水入口温度及冷水流量的测量值计算冷冻负荷，根据冷却水入口温度及冷冻负荷计算出热交换系数，根据从传感器组传送的测量值和热交换系数计算出冷却水流量并输出。

专利文献2记载了以下技术：具有对多个空气调节机测量各空气调节机的冷水温水入口出口间的差压的多个差压传感器、和测量整体的冷水温水流量的流量传感器，在冷气运行前，通过阀门切换等实现仅一个差压传感器进行动作的流路，求出流量与差压的关系，在冷气运行时，通过该差压传感器求出冷水温水的流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7－91764号公报

专利文献2：日本特开2005－155973号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1所述的技术中，为计算出冷却水流量，使用测量冷水流量的流量计。在专利文献2所述的技术中，为测量各个空气调节机的冷水温水的流量，使用测量整体的冷水温水的流量的流量传感器及多个差压传感器。

如上所述，在专利文献1、2所述的技术中，为计算出预定的流体的流量，使用测量其他流体的流量的流量计，或使用测量其他流体的差压的差压计，因此无法以较低成本掌握流体的流量。

本发明鉴于以上情况而出现，其目的在于提供一种不使用流量计也可计算出载热体的流量的载热体流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法。

用于解决问题的手段

为解决上述问题，本发明的载热体流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法采用以下手段。

即，本发明的一个方式涉及的载热体流量推测装置推测热源机的载热体的流量，该热源机具有：压缩机，压缩冷媒；冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；以及蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体进行热交换，该载热体流量推测装置具有：存储单元，存储空气动力特性映射，该空气动力特性映射在由反映上述压缩机的吸入风量的第1参数、和反映上述压缩机的水头的第2参数所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示上述压缩机吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线；第1参数计算单元，计算出上述第2参数，由上述空气动力特性映射计算出和该第2参数对应的上述第1参数；以及载热体流量计算单元，根据和通过上述第1参数计算单元计算出的上述第1参数对应的上述压缩机的吸入风量，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量，根据该热量计算出载热体的流量。

根据上述方式，载热体流量推测装置是推测热源机的载热体的流量的装置，该热源机具有压缩冷媒的压缩机、和通过热源介质使压缩的冷媒冷凝的冷凝器。

在载热体流量推测装置所具有的存储单元中，存储空气动力特性映射，该映射在由反映压缩机的吸入风量的第1参数、和反映压缩机的水头的第2参数所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示上述压缩机吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线。空气动力特性映射通过预先周密地进行压缩机的运行试验而做成。

第2参数及机械马赫数是和压缩机的运行状态对应的值，第1参数可通过第2参数及机械马赫数确定，因此通过计算出第2参数及机械马赫数（压缩机吸入的冷媒的音速），可计算出第1参数即压缩机的吸入风量。可通过蒸发器内的压力、冷凝器内的压力计算出第2参数及冷媒的音速。

通过第1参数计算单元，首先计算出第2参数，根据空气动力特性映射计算出和第2参数对应的第1参数。

通过载热体流量计算单元，根据通过第1参数计算单元计算出的第1参数对应的压缩机的吸入风量，计算出在蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量，根据该热量计算出载热体的流量。即，通过载热体流量计算单元，利用蒸发器中的冷媒和载热体的热平衡，计算出载热体的流量。

因此，使用根据空气动力特性映射计算出的压缩机的吸入风量，计算出通过蒸发器交换的热量，由该热量计算出载热体的流量，因此可不使用流量计而计算出载热体的流量。

在上述载热体流量推测装置中，载热体流量计算单元进行如下计算：可根据基于通过上述第1参数计算单元计算出的上述第1参数的上述压缩机的吸入风量、及被上述压缩机吸入的冷媒的密度，计算出在上述蒸发器中流动的冷媒的流量；根据该计算出的冷媒的流量、及上述蒸发器的入口侧的焓和出口侧的焓的差，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量；以及根据该计算出的热量、及载热体流入流出上述蒸发器的温度的差，计算出载热体的流量。

这样一来，可使用测量冷媒、载热体的压力、温度的测量器所生成的测量结果等，容易地计算出载热体的流量。

在上述载热体流量推测装置中，上述压缩机可进行转速的控制，上述存储单元对应上述压缩机的转速存储不同的多个上述空气动力特性映射，第1参数计算单元根据和上述压缩机的转速对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

这样一来，根据和压缩机的转速对应的空气动力特性映射计算出和第2参数对应的第1参数，因此可较高精度地计算出载热体的流量。

在上述载热体流量推测装置中，上述压缩机在冷媒入口具有调节冷媒流量的叶片，上述存储单元对应上述叶片的开度存储多个不同的上述空气动力特性映射，第1参数计算单元根据和上述叶片的开度对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

这样一来，根据设置在压缩机的冷媒入口上的叶片的开度所对应的空气动力特性映射，计算出和第2参数对应的第1参数，因此可较高精度地计算出载热体的流量。

在上述载热体流量推测装置中，在上述冷凝器和上述蒸发器之间，设置用于将位于上述冷凝器内的冷媒流入到上述蒸发器的分流配管，并且设置用于调整在该分流配管内流动的冷媒的流量的阀，上述存储单元对应上述阀的开度存储不同的多个上述空气动力特性映射，第1参数计算单元根据和上述阀的开度对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

这样一来，根据设置在分流冷凝器和蒸发器的分流配管上的阀的开度所对应的空气动力特性映射，计算出和第2参数对应的第1参数，因此可较高精度地计算出载热体的流量。

本发明的一个方式涉及的热源机具有：压缩机，压缩冷媒；冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体热交换；上述任意一项所述的载热体流量推测装置。

本发明的一个方式涉及的载热体流量推测方法推测热源机的载热体的流量，该热源机具有：压缩机，压缩冷媒；冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；以及蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体进行热交换，该载热体流量推测方法具有以下步骤：第1步骤，在存储单元中预先存储空气动力特性映射，该空气动力特性映射在由反映上述压缩机的吸入风量的第1参数、和反映上述压缩机的水头的第2参数所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示上述压缩机吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线，而且通过计算出上述第2参数，由上述空气动力特性映射计算出和该第2参数对应的上述第1参数；以及第2步骤，根据和通过上述第1步骤计算出的上述第1参数对应的上述压缩机的吸入风量，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量，根据该热量计算出载热体的流量。

发明的效果

根据本发明，具有可不使用流量计而计算出载热体的流量这样的良好效果。

附图说明

图1是表示具有作为本发明的第1实施方式的压缩机的涡轮冷冻机的概要构成图。

图2是表示本发明的第1实施方式涉及的空气动力特性映射的图。

图3是表示本发明的第1实施方式涉及的冷水流量推算程序的处理流程的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明涉及的载热体流量推测装置、热源机、及载热体流量推测方法的一个实施方式。

（第1实施方式）

以下说明本发明的第1实施方式。

图1表示作为该第1实施方式涉及的热源机的一例的涡轮冷冻机10的构成。

涡轮冷冻机10具有：压缩机12，压缩冷媒；冷凝器14，通过热源介质（冷却水）使通过压缩机12压缩的高温高压的气体冷媒冷凝；过冷器16，对通过冷凝器14冷凝的液相的冷媒（液体冷媒）施加过冷；高压膨胀阀18，使来自过冷器16的液体冷媒膨胀；中间冷却器22，连接到高压膨胀阀18，并连接到压缩机12的中间级及低压膨胀阀20；以及蒸发器24，使通过低压膨胀阀20膨胀的液体冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体（冷水）热交换。

压缩机12是离心式的两级压缩机，由电动马达28驱动，该电动马达28通过变更来自电源11的输入频率的逆变器13控制转速。在压缩机12的冷媒吸入口设置控制吸入冷媒流量的入口叶片（IGV）32，可进行压缩机12的容量控制。并且，压缩机12设有：用于测量所吸入的冷媒的温度（以下称为“压缩机吸入温度Ts”）的吸入温度传感器17；以及用于测量吸入的冷媒的压力（以下称为“压缩机吸入压力Ps”）的吸入压力传感器19。吸入温度传感器17及吸入压力传感器19的输出被输入到控制装置30。

过冷器16设置在冷凝器14的冷媒流的下游一侧，以对所冷凝的冷媒施加过冷。

冷凝器14及过冷器16上插通用于冷却它们的冷却导热管34。在冷却导热管34的冷却水的出口（温水出口）上设有温水出口温度传感器54。温水出口温度传感器54的输出被输入到控制装置30。

在作为热交换器的蒸发器24上设有测量蒸发器24内的压力即蒸发器压力Pe的压力传感器60。该压力传感器60的输出被输入到控制装置30。通过在蒸发器24中被吸热，可获得额定温度（例如7℃）的冷媒。蒸发器24中插通冷水导热管36，该冷水导热管36用于冷却提供到外部负载的冷水。在比蒸发器24靠近上游一侧的冷水导热管36上设有冷水入口温度传感器64，该冷水入口温度传感器64测量流入到蒸发器24内的冷水的入口温度To。在比蒸发器24靠近下游一侧的冷水出口喷嘴上设有冷水出口温度传感器62，该冷水出口温度传感器62测量从蒸发器24流出的冷水的出口温度Ti。冷水入口温度传感器64及冷水出口温度传感器62的输出被输入到控制装置30。

在冷凝器14的气相部和蒸发器24的气相部之间设置热气分流（以下称为“HGBP”）配管38。HGBP配管38上设置用于控制在HGBP配管38内流动的冷媒的流量的HGBP阀40。通过HGBP阀40调整HGBP流量，从而可进行在入口叶片32中控制不充分的、非常小的区域的容量控制。

控制装置30掌管涡轮冷冻机10的整体控制，具有转速控制部30a、冷水流量推算部30b、及膨胀阀开度控制部30c。

转速控制部30a根据涡轮冷冻机10各部件的状态量（压力、温度等），将和电动马达28的指示转速对应的指示频率输出到逆变器13。

冷水流量推算部30b计算冷水流量，将该计算结果输出到膨胀阀开度控制部30c。

膨胀阀开度控制部30c根据涡轮冷冻机10各部件的状态量（压力、温度等）及从冷水流量推算部30b输入的冷水流量，生成膨胀阀开度指令值，将该膨胀阀开度指令值发送到高压膨胀阀18及低压膨胀阀20，从而控制高压膨胀阀18及低压膨胀阀20的开度。

控制装置30也控制对于入口叶片32的开度、HGBP阀40的开度等、涡轮冷冻机10的控制所需的各种设备。

涡轮冷冻机10的冷冻能力Q可根据在蒸发器24流动的冷水的入口温度To和出口温度Ti、及冷水流量Gw来获得。具体而言，如下式（1）所示，将冷水的出入口温度差（Ti－To）乘以冷水流量Gw[kg/s]及冷水比热cp[kJ/（kg·℃）]，可获得冷冻能力Q。

（数式1）

Q=(Ti-To)·Gw·cp...(1)

根据该冷冻能力Q和压缩机12的出入口中的冷媒气体的焓差Δh，通过下式（2），可获得作为在蒸发器24中流动的冷媒的流量的蒸发器冷媒流量Ge。

（数式2）

$\mathrm{Ge}=k\·\frac{Q}{\mathrm{\Δh}}---\left(2\right)$

其中，k是常数。

根据蒸发器冷媒流量Ge、饱和气体的比体积V（Te）[m³/kg]、压缩机12的叶轮的外径D[m]、由蒸发器压力Pe计算出的饱和温度Te下的吸入冷媒音速a（Te）[m/s]，通过下式（3），可获得流量变量θ。该流量变量是反映压缩机12的吸入风量的无因次数。

（数式3）

$\mathrm{\θ}=\frac{\mathrm{Ge}\·V\left(\mathrm{Te}\right)}{a\left(\mathrm{Te}\right)\·D^2}---\left(3\right)$

因此，流量变量θ可由冷冻能力Q及蒸发器压力Pe获得。

压力变量Ω是反映压缩机12的水头的无因次数，可根据冷媒气体的焓差Δh（Te）和由蒸发器24的蒸发器压力Pe计算出的饱和温度Te下的吸入冷媒音速a（Te），通过下式（4）获得，上述冷媒气体的焓差Δh（Te）通过根据冷凝器压力Pc、蒸发器压力Pe及根据蒸发器压力Pe计算出的饱和温度Te而获得。

（数式4）

$\mathrm{\Ω}=\frac{\mathrm{\Λh}\left(\mathrm{Te}\right)}{a{\left(\mathrm{Te}\right)}^2}---\left(4\right)$

因此，压力变量Ω根据冷凝器压力Pc、蒸发器压力Pe获得，可与叶轮圆周速度无关地获得。

通过上述流量变量θ及压力变量Ω，推测压缩机12的当前的运行状态。

控制装置30所具有的存储部36具有压缩机12的空气动力特性映射42。该空气动力特性映射42通过预先周密地进行压缩机12的运行试验而做成，在流量变量θ相对于压力变量Ω的映射上，示出了压缩机12产生旋转失速的旋转失速线L。例如，可获得图2所示的空气动力特性映射42。在该空气动力特性映射42中，比旋转失速线L靠近下侧的区域，是不产生旋转失速或冲击的稳定区域S，比旋转失速线L靠近上侧的区域，是产生旋转失速或冲击的不稳定区域NS。在本实施方式中，该空气动力特性映射42是入口叶片32的开度为最大开度即100%时的映射（最大开度时映射）。

空气动力特性映射42中示出了表示机械马赫数（压缩机12吸入的冷媒的音速即吸入冷媒音速）的多个机械马赫数线M。各机械马赫数线表示同一值的机械马赫数，随着靠近上方，机械马赫数变大。

流量变量θ由压力变量Ω及机械马赫数确定，因此通过计算出压力变量Ω及机械马赫数，并通过使流量变量θ、即式（3）变形，可进行压缩机12的吸入风量的计算。

该第1实施方式涉及的涡轮冷冻机10因测量流量的流量传感器高价、减少配件个数等原因，所以不具有测量冷水、冷却水的流量的流量传感器。但是，为使冷冻机以设计值运行，需要进行冷水的流量管理。

该第1实施方式涉及的涡轮冷冻机10进行下述冷水流量推算处理：计算压力变量Ω，根据空气动力特性映射计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ，根据和计算出的流量变量θ对应的压缩机12的吸入风量，计算出在蒸发器24中在冷媒和冷水之间交换的热量，根据该热量计算出冷水的流量。

即，冷水流量推算处理中，计算出和压缩机12的运行状态对应的流量变量θ，使用基于由流量变量θ计算出的压缩机12的吸入风量的热量，通过蒸发器24中的冷媒和冷水的热平衡，计算出冷水的流量。

图3是表示进行冷水流量推算处理时、通过控制装置30所具有的冷水流量推算部30执行的冷水流量推算程序的处理流程的流程图，冷水流量推算程序预先存储到冷水流量推算部30b所具有的存储部的预定区域。本程序例如以预定时间间隔执行。

在步骤100中，计算出吸入冷媒音速a（Te）、压力变量Ω、及吸入冷媒密度ρ。

吸入冷媒音速a（Te）根据上述由蒸发器压力Pa计算出的饱和温度Te计算，压力变量Ω根据公式（4）计算。吸入冷媒密度ρ根据由设置在压缩机12上的吸入温度传感器17测量的压缩机吸入温度Ts、和由吸入压力传感器19测量的压缩机吸入压力Ps计算。

在下一步骤102中，根据空气动力特性映射42计算出与所计算出的压力变量Ω及吸入冷媒音速a（Te）对应的流量变量θ。即，通过步骤100、步骤102计算出和压缩机12的运行状态对应的流量变量θ。

在下一步骤104中，通过下式（5）计算出蒸发器冷媒流量Ge。

（数式5）

Ge＝ρ·Qs...(5)

其中，Qs是压缩机12的吸入风量[m³/s]。

吸入风量Qs使用在步骤102中计算出的流量变量θ，通过下式（6）计算。下式（6）是为了计算出吸入风量Qs而使公式（3）变形的公式，吸入冷媒音速a（Te）在步骤100中算出，压缩机12的叶轮外径D根据压缩机12的设计值求出。

（数式6）

Qs＝Ge·V(Te)＝a(Te)·D²·θ...(6)

在下一步骤106中，计算出蒸发器24的入口侧的焓hei及蒸发器24的出口侧的焓heo。

在下一步骤108中，根据下式（7）计算作为在蒸发器24中在冷水和冷媒之间交换的热量的蒸发器交换热量Qe[kW（kJ/sec）]。

（数式7）

Qe＝Ge·(heo-hei)...(7)

在下一步骤110中，计算出冷水流量Gw，结束本程序。

（数式8）

$\mathrm{Gw}=\frac{\mathrm{Qe}}{\mathrm{cp}\·\mathrm{\ρw}\·(\mathrm{Ti}-\mathrm{To})}---\left(8\right)$

如上所述，通过步骤104至步骤110，根据蒸发器24中的冷媒和冷水的热平衡，计算出冷水流量。

冷水流量推算部30b将计算出的冷水流量Gw输出到膨胀阀开度控制部30c，膨胀阀开度控制部30c根据涡轮冷冻机10各部件的状态量（压力、温度等）、及从冷水流量推算部30b输入的冷水流量，生成膨胀阀开度指令值。

如上所述，该第1实施方式涉及的控制装置30具有存储部36，其存储空气动力特性映射，该空气动力特性映射在由反映压缩机12的吸入风量的流量变量θ、和反映压缩机12的水头的压力变量Ω所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示压缩机12所吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线，通过冷水流量推算部30b计算压力变量Ω，由空气动力特性映射42计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ，根据和所计算出的流量变量θ对应的压缩机12的吸入风量，计算出在蒸发器24中在冷媒和冷水之间交换的热量，根据该热量计算出冷水的流量。

因此，该第1实施方式涉及的控制装置30可不使用流量计而计算出冷水的流量。

冷水流量推算部30b根据基于所计算出的流量变量θ的压缩机12的吸入风量、及被压缩机12吸入的冷媒的密度，计算出在蒸发器24中流动的冷媒的流量，根据所计算出的冷媒的流量、及蒸发器24的入口侧的焓和出口侧的焓的差，计算出在蒸发器24中在冷媒和冷水之间交换的热量，根据所计算出的热量、及在蒸发器24中流入流出的温度的差，计算出冷水的流量。

因此，该第1实施方式涉及的控制装置30可使用测量冷媒、冷水的压力、温度的测量器所生成的测量结果等，容易地计算出冷水的流量。

（第2实施方式）

以下说明本发明的第2实施方式。

该第2实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成和图1所示的第1实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成相同，因此省略说明。

但该第2实施方式涉及的存储部36通过控制从逆变器13传送到电动马达28的指示频率，可控制压缩机12的转速，因此对应压缩机12的转速，存储不同的多个空气动力特性映射42。

该第2实施方式涉及的空气动力特性映射42表现为，压缩机12的转速越快，相对于相同压力变量的流量变量变得越大。

在该第2实施方式中，在冷水流量推算程序的步骤102中，从存储部36选择和压缩机12的转速（指示频率）对应的空气动力特性映射42，根据选择的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ。

如上所述，该第2实施方式涉及的控制装置30根据和压缩机12的转速对应的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ，因此可较高精度地计算出冷水的流量。

（第3实施方式）

以下说明本发明的第3实施方式。

该第3实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成和图1所示的第1实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成相同，因此省略说明。

但该第3实施方式涉及的存储部36中，涡轮冷冻机10具有入口叶片32，因此对应入口叶片32的开度，存储不同的多个空气动力特性映射42。

该第3实施方式涉及的空气动力特性映射42表现为，入口叶片32的开度越大，相对于相同压力变量的流量变量变得越大。

在该第3实施方式中，在冷水流量推算程序的步骤102中，从存储部36选择和入口叶片32的开度对应的空气动力特性映射42，根据所选择的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ。

如上所述，该第3实施方式涉及的控制装置30根据和入口叶片32的开度对应的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ，因此可较高精度地计算出冷水的流量。

（第4实施方式）

以下说明本发明的第4实施方式。

该第4实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成和图1所示的第1实施方式涉及的涡轮冷冻机10的构成相同，因此省略说明。

但该第4实施方式涉及的存储部36中，涡轮冷冻机10具有HGBP配管38，并且具有HGBP阀40，因此对应HGBP阀40的开度，存储不同的多个空气动力特性映射42。

该第4实施方式涉及的空气动力特性映射42表现为，HGBP阀40的开度越大，相对于相同压力变量的流量变量变得越大。

在该第4实施方式中，在冷水流量推算程序的步骤102中，从存储部36选择和HGBP阀40的开度对应的空气动力特性映射42，根据选择的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ。

如上所述，该第4实施方式涉及的控制装置30根据和HGBP阀40的开度对应的空气动力特性映射42，计算出和压力变量Ω对应的流量变量θ，因此可较高精度地计算出冷水的流量。

以上使用上述各实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所述范围。在不脱离发明主旨的范围内，可对上述各实施方式进行多种变更或改良，进行了该变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围内。

在上述各实施方式中，说明了将在冷凝器14中插通的冷却导热管34内流动的热源介质作为冷却水的方式，但本发明不限于此，也可是将热源介质作为气体（外部气体）、将冷凝器作为空气热交换器的方式。

在上述各实施方式中，说明了将本发明适用于进行冷冻运行的涡轮冷冻机10的情况，但不限于此，也可将本发明适用于可进行热泵运行的热泵式涡轮冷冻机。

在上述各实施方式中，说明了涡轮冷冻机10使用离心压缩机的情况，但本发明不限于此，也可适用其他压缩形式，例如也可是使用螺杆式压缩机的螺杆式热泵。

在上述各实施方式中说明的冷水流量推算程序的处理流程也是一例，在不脱离本发明主旨的范围内，可删除不需要的步骤，或追加新的步骤，或调换处理顺序。

符号的说明

10涡轮冷冻机

12压缩机

14冷凝器

24蒸发器

32入口叶片

30控制装置

30b冷水流量推算部

36存储部

38HGBP配管

40HGBP阀

Claims (7)

1.一种载热体流量推测装置，推测热源机的载热体的流量，该热源机具有：压缩机，压缩冷媒；冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；以及蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体进行热交换，该载热体流量推测装置具有：

存储单元，存储空气动力特性映射，该空气动力特性映射在由反映上述压缩机的吸入风量的第1参数、和反映上述压缩机的水头的第2参数所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示上述压缩机吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线；

第1参数计算单元，计算出上述第2参数，由上述空气动力特性映射计算出和该第2参数对应的上述第1参数；以及

载热体流量计算单元，根据和通过上述第1参数计算单元计算出的上述第1参数对应的上述压缩机的吸入风量，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量，根据该热量计算出载热体的流量。

2.根据权利要求1所述的载热体流量推测装置，载热体流量计算单元进行如下计算：

根据基于通过上述第1参数计算单元计算出的上述第1参数的上述压缩机的吸入风量、及被上述压缩机吸入的冷媒的密度，计算出在上述蒸发器中流动的冷媒的流量；

根据该计算出的冷媒的流量、及上述蒸发器的入口侧的焓和出口侧的焓的差，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量；以及

根据该计算出的热量、及载热体流入流出上述蒸发器的温度的差，计算出载热体的流量。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的载热体流量推测装置，

上述压缩机可进行转速的控制，

上述存储单元对应上述压缩机的转速存储不同的多个上述空气动力特性映射，

第1参数计算单元根据和上述压缩机的转速对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的载热体流量推测装置，

上述压缩机在冷媒入口具有调节冷媒流量的叶片，

上述存储单元对应上述叶片的开度存储多个不同的上述空气动力特性映射，

第1参数计算单元根据和上述叶片的开度对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的载热体流量推测装置，

在上述冷凝器和上述蒸发器之间，设置用于将位于上述冷凝器内的冷媒流入到上述蒸发器的分流配管，并且设置用于调整在该分流配管内流动的冷媒的流量的阀，

上述存储单元对应上述阀的开度存储不同的多个上述空气动力特性映射，

第1参数计算单元根据和上述阀的开度对应的上述空气动力特性映射，计算出和上述第2参数对应的上述第1参数。

6.一种热源机，具有：

压缩机，压缩冷媒；

冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；

蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体热交换；以及

权利要求1至权利要求5的任意一项所述的载热体流量推测装置。

7.一种载热体流量推测方法，推测热源机的载热体的流量，该热源机具有：压缩机，压缩冷媒；冷凝器，通过热源介质使压缩的冷媒冷凝；以及蒸发器，使冷凝的冷媒蒸发，并使该冷媒和载热体进行热交换，上述载热体流量推测方法具有以下步骤：

第1步骤，在存储单元中预先存储空气动力特性映射，该空气动力特性映射在由反映上述压缩机的吸入风量的第1参数、和反映上述压缩机的水头的第2参数所表示的映射上，示出作为旋转失速的旋转失速线、及表示上述压缩机吸入的冷媒的音速的多个机械马赫数线，而且通过计算出上述第2参数，由上述空气动力特性映射计算出和该第2参数对应的上述第1参数；以及

第2步骤，根据和通过上述第1步骤计算出的上述第1参数对应的上述压缩机的吸入风量，计算出在上述蒸发器中在冷媒和载热体之间交换的热量，根据该热量计算出载热体的流量。

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