JP2000055499A - 吸収冷凍機の制御方法 - Google Patents
吸収冷凍機の制御方法Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
における液位の制御性が著しく低下するとともにインバ
ータ指令のハンチングを招く可能性があり、溶液ポンプ
6の機器寿命の短命化、消費電力の増加といったことが
問題であった。 【解決手段】 再生器1内の不感帯領域(II)を液位が通
過する際に要する時間に基づき、溶液ポンプ6を増減速
する速度と時間とを変化させることによって再生器1内
の溶液の液位を制御する。
Description
方法に関するものである。
器1、凝縮器2、蒸発器3、吸収器4、熱交換器5の各
熱交換器と、溶液ポンプ6、冷媒ポンプ7、制御弁8か
ら構成されている。
気化させて冷媒蒸気を発生させるために設けられてい
る。凝縮器2は、再生器1において発生する冷媒蒸気を
凝縮して冷媒液とするために設けられている。蒸発器3
は、凝縮器2において生成される冷媒液と管路9を流れ
る冷水との間で熱交換を行わせ冷水を所定の温度に冷却
するとともに冷媒液を気化させて冷媒蒸気とするために
設けられている。吸収器4は、蒸発器3において生成さ
れる冷媒蒸気を再生器1において冷媒成分の気化後に残
る溶液に吸収させて冷媒溶液とするために設けられてい
る。熱交換器5は、吸収器4において生成される冷媒溶
液と冷媒成分の気化後に残る溶液との間で熱交換を行う
ために設けられている。溶液ポンプ6は、再生器1と吸
収器4との間で冷媒溶液を循環させるために設けられて
いる。制御弁8は、再生器1に対して供給される熱源の
流入量を制御するために設けられている。
の蒸発熱を利用して管路9を流れる冷水を所定の温度に
冷却することである。そこで、制御弁8では次のような
制御が行われる。
器1への熱源流体の流入量を減少させ、設定温度より高
い場合は流入量を増加させる。このように、再生器1へ
の熱源流体の流入量は冷水の温度に応じて変化する。そ
のため、再生器1内の液位は、空焚き等を防止するため
に溶液ポンプ6を介して溶液が適宜供給され、一定レベ
ルを保つように制御されている。すなわち、再生器1内
の液位が低下した場合は、溶液ポンプ6のインバータ指
令を増加させて再生器1への溶液の流入量を増やし、液
位が増加した場合は、逆にインバータ指令を減少させて
溶液の流入量を減らしている。
すように、再生器1内に略垂直に設置された4本の電極
棒11a,11b,11c,11dにより検出されるよ
うになっている。各電極棒は上端を一定の高さに揃えて
固定されているが長さに長短が設けられている。そし
て、再生器1内の液位が最も長い(下端が最も低い位置
にある)電極棒11aの下端を下回った場合は冷凍機ト
リップとなり、再生器1内の液位が最も短い(下端が最
も高い位置にある)電極棒11dの下端を超えた場合は
溶液ポンプトリップとなる。
領域(I)、電極棒11b〜11c間を不感帯領域(II)、
電極棒11c〜11d間を減速領域(III)として従来の
制御ロジックについて説明する。
従来の制御ロジックでは、各電極棒11のON-OFF状態と
再生器1内の圧力をパラメータとして、ON-OFF状態から
決まるオーバーライド出力と再生器1内の圧力から決ま
るインバータ指令基準値とが加算器12に入力され、双
方を加算して得られた出力がインバータ指令となる。
基準値算出器13により再生器1内の圧力の2次関数と
して求められる。一方、オーバーライド出力は、以下の
手順により算出される。
検出され、増速領域(I)にある場合は増速レートが、減
速領域(III)にある場合は減速レートが、不感帯領域(I
I)にある場合は0.0(増減速なし)が増減速レート選
択器15によって選択され、積分器16に入力される。
減速領域(III)にある場合は、積分器16の出力結果が
そのままオーバーライド出力となって加算器12に入力
されるが、液位が領域(I)あるいは減速領域(III)から不
感帯領域(II)に入った時は、オーバーライド選択器17
によりオーバーライドゲインαが選択され、その時点で
の積分器16の出力をオーバーライドゲインαだけ小さ
くした値にオーバーライド出力が切換えられたうえで加
算器12に入力される。
動する場合の従来の制御フローを図7に示す。従来の制
御では、液位が増速領域(I)あるいは減速領域(III)にあ
る間は一定レートでインバータ指令が増減速される。そ
して、増速領域(I)あるいは減速領域(III)から不感帯領
域(II)に戻った時点でオーバーライド出力がオーバーラ
イドゲインαだけステップ状に小さくなり、インバータ
指令値が再生器1内の圧力から決まるインバータ指令基
準値に近づられけるようになっている。
てインバータ指令がインバータ指令基準値の近傍まで引
き戻される従来の制御では、溶液ポンプ6の性能低下、
溶液の汚れ等の経年変化によってインバータ指令基準値
とインバータ指令の定常値とのズレが大きくなった場
合、再生器1内の液位やインバータ指令を定常値に落ち
着かせることが困難になり、再生器1内の液位やインバ
ータ指令が持続的に振動する現象が起こる可能性があ
る。
制御では、経年変化により再生器1内における液位の制
御性が著しく低下するとともにインバータ指令のハンチ
ングを招く可能性があり、溶液ポンプ6の機器寿命の短
命化、消費電力の増加といったことが問題となってい
た。
であり、再生器内における液位の制御性を向上させるこ
とにより、溶液ポンプの機器寿命の延長ならびに消費電
力の削減を可能とする吸収冷凍機の制御方法を提供する
ことを目的としている。
めの手段として、次のような吸収冷凍機の制御方法を採
用する。すなわち、請求項1記載の吸収冷凍機の制御方
法は、冷媒溶液を加熱し冷媒成分を気化させて冷媒蒸気
を発生させる再生器と、該再生器において発生する冷媒
蒸気を凝縮して冷媒液とする凝縮器と、該凝縮器におい
て生成される冷媒液と冷凍対象物との間で熱交換を行わ
せ該冷凍対象物を冷却するとともに冷媒液を気化させて
冷媒蒸気とする蒸発器と、該蒸発器において生成される
冷媒蒸気を前記再生器において冷媒成分の気化後に残る
溶液に吸収させて冷媒溶液とする吸収器と、該吸収器に
おいて生成される冷媒溶液と冷媒成分の気化後に残る溶
液との間で熱交換を行う熱交換器と、前記再生器と吸収
器との間で冷媒溶液を循環させる溶液ポンプと、前記再
生器に対して供給される熱源の流入量を制御する制御弁
とを備える吸収冷凍機について、前記再生器内の冷媒溶
液の液位を制御する制御方法であって、前記再生器内の
所定範囲を液位が移動する際に要する時間に基づき、前
記溶液ポンプを増減速する速度と時間とを変化させるこ
とを特徴とする。
いては、再生器内の液位が不感帯領域を通過するのに要
する時間に基づき、溶液ポンプを増減速する速度と時間
とを変化させることにより、液位の制御性が向上すると
ともに、再生器内の液位の持続的な振動によるインバー
タ指令のハンチングを抑えることができる。これによ
り、溶液ポンプの機器寿命の延長ならびに消費電力の削
減が図れる。
法の実施形態を図1ないし図3に示して説明する。な
お、本実施形態における吸収冷凍機、ならびに再生器の
液位検出系の構成は従来と同様である。本実施形態にお
ける制御ブロックの構成を図1に示す。図において、符
号20は液位検出器、21は前々ステップ領域記憶器、
22は前ステップ領域記憶器、23は液位遷移判断器、
24は不感度領域通過時間カウント器、25は減速レー
ト-減速時間算出器、26は増速レート-増速時間算出
器、27は減速漸減ゲイン、28は増速漸減ゲイン、2
9は前減速レート記憶器、30は前増速レート記憶器、
31は漸減減速ゲイン切換器、32は漸減増速ゲイン切
換器、33は減速レート選択器、34は増速レート選択
器、35は増減速レート選択器、36は積分器である。
極棒ON-OFF状態を基準として液位検出器20によって再
生器1内の液位がどの領域にあるかが検出され、前々ス
テップ領域記憶器21、前ステップ領域記憶器22によ
って前々回までに再生器1内の液位がどの領域にあった
かが記憶される。
て再生器1内の液位の遷移パターンが判断される。液位
遷移判断器23以降の制御ロジックについては、増速時
と減速時ともまったく同じ動きとなるので、以下では増
速時の動きについてのみ説明する。
域(II)→増速領域(I)のように変動する場合は、不感帯
通過時間が不感帯領域通過時間カウント器24によりカ
ウントされる。そして、不感帯通過時間から増速レート
-増速時間算出器26により漸減前増速レートならびに
増速時間が算出される。再生器1内の液位が不感帯領域
(II)から増速領域(I)に入った時点から増速時間が経過
するまでは漸減増速ゲイン切換器32により漸減前増速
レートが選択され、増速レートとして出力される。増速
時間が経過した後も再生器1内の液位が引き続いて増速
領域(I)にある場合は、増速漸減ゲイン28により漸減
前増速レートが1/βu倍に小さくなって増速レートと
して出力される。
速領域(III)→増速領域(II)、あるいは減速領域(III)→
不感帯領域(II)→減速領域(III)というように不感帯領
域(II)を跨がずに変動する場合は、前増速レート記憶器
30で記憶している前ステップの増速レートが増速レー
ト選択器34により選択される。
で算出され、現状の再生器1内の液位から増減速レート
選択器35によって増速レート、減速レート、0.0
(増減速なし)のいずれかが選択され、積分器36に入
力される。本制御ロジックでは、積分器38の出力がイ
ンバータ指令となる。
動する場合の制御フローを図2に示す。本実施形態にお
ける制御では、再生器1内の液位が増速領域(I)から不
感帯領域(II)を跨いで減速領域(III)まで変動する場
合、図のように不感帯領域(II)を再生器1内の液位が通
過する時間td1が計測される。そして、減速レート-減
速時間算出器25により時間td1に基づいて減速レート
kd1と減速に要する時間tu1'とが算出される。
た時点から時間tu1'が経過するまでは、減速レートkd
1が漸減減速ゲイン切換器31、減速レート選択器3
3、増減速レート選択器35により選択される。この出
力が積分器36に入力され、インバータ指令値は減速レ
ートkd1で減速される。
た時点から時間tu1'が経過した後も引き続いて再生器
1内の液位が減速領域(III)にある場合は、漸減減速ゲ
イン27により減速レートkd1を1/βd倍に小さくし
たレートが漸減減速ゲイン切換器31で選択される。そ
の結果、インバータ指令は減速の度合いが緩やかにな
り、再生器1内の液位が不感帯領域(II)に達するまで減
速を続ける。再生器1内の液位が減速領域(III)から不
感帯領域(II)を跨いで増速領域(I)まで変動する場合に
ついても全く同様である。
シミュレーションにより比較した結果を図5に示す。図
中(a)は再生器1内の液位の基準値(不感帯領域(II
I)の中間点)からの変動量を示し、(b)は増減速レー
トを示している。点線は従来制御であり、実線は従来の
制御から1000秒(図中Pの位置)の時点で本実施形
態における制御に切り換えた場合の結果である。図中
(c)は本実施形態における増減速時間を示し、(d)
は本実施形態における増減速レートを示している。
(c)、(d)によると、従来の制御から本実施実施形
態における制御に切り換えることにより、減速時間が3
2秒、減速レートが0.103hz/secで減速され
ていることがわかる。
従来の制御のままでは持続的に振動し続けるが、本実施
形態に示した制御に切り換えることで、増速領域(I)に
至ることなく減速領域(III)から緩やかに不感帯領域(I
I)に収束するのである。
冷凍機の制御方法によれば、再生器内の液位の制御性が
向上するとともに、再生器内の液位の持続的な振動によ
るインバータ指令のハンチングを抑えることができる。
これにより、溶液ポンプの機器寿命の延長ならびに消費
電力の削減を図ることができる。
形態における再生器内液位の制御ブロック図である。
ミュレーションにより比較した結果を示す図表である。
である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 冷媒溶液を加熱し冷媒成分を気化させて
冷媒蒸気を発生させる再生器と、 該再生器において発生する冷媒蒸気を凝縮して冷媒液と
する凝縮器と、 該凝縮器において生成される冷媒液と冷凍対象物との間
で熱交換を行わせ該冷凍対象物を冷却するとともに冷媒
液を気化させて冷媒蒸気とする蒸発器と、 該蒸発器において生成される冷媒蒸気を前記再生器にお
いて冷媒成分の気化後に残る溶液に吸収させて冷媒溶液
とする吸収器と、 該吸収器において生成される冷媒溶液と冷媒成分の気化
後に残る溶液との間で熱交換を行う熱交換器と、 前記再生器と吸収器との間で冷媒溶液を循環させる溶液
ポンプと、 前記再生器に対して供給される熱源の流入量を制御する
制御弁とを備える吸収冷凍機について、前記再生器内の
冷媒溶液の液位を制御する制御方法であって、 前記再生器内の所定範囲を液位が移動する際に要する時
間に基づき、前記溶液ポンプを増減速する速度と時間と
を変化させることを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23098998A JP3382858B2 (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | 吸収冷凍機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23098998A JP3382858B2 (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | 吸収冷凍機の制御方法 |
Publications (2)
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JP2000055499A true JP2000055499A (ja) | 2000-02-25 |
JP3382858B2 JP3382858B2 (ja) | 2003-03-04 |
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ID=16916500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23098998A Expired - Fee Related JP3382858B2 (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | 吸収冷凍機の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3382858B2 (ja) |
-
1998
- 1998-08-17 JP JP23098998A patent/JP3382858B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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