JP2002503329A - 冷却チラーの始動方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冷却チラー（１０）における逆転始動状態の存在がチラー蒸発器（２０）の液体レベル（６４、６８）を検出することにより識別される。その液体レベル（６４、６８）は始動時のチラーの冷媒充填量の位置を示す。その検出された液体レベル（６４、６８）が所定のレベルより低い場合には、逆転始動状態が存在するものと検証される。誤った始動及びチラーシステムの動作停止が低減或いは解消される。

Description

【発明の詳細な説明】 冷却チラーの始動方法及び装置 発明の背景 本発明は、工業処理並びにまた快感空気調和の応用例において冷水を供給する タイプの液冷チラーに関連する。より詳細には本発明は、スクリュー圧縮器系ウ ォーターチラー及びその制御方法に関連する。さらに詳細には本発明は、スクリ ュー圧縮器系ウォーターチラーシステムの始動手順、そのようなチラーシステム における、いわゆる逆転開始状態（inverted start condition）の検出及びその ようなチラーを制御して逆転開始状態を処理する方法に関連する。 冷却チラーの始動時及び始動中、チラーの冷媒充填量の大部分は通常システム 蒸発器の胴内に見出される。これは、冷媒がその性質により、チラーが停止中に チラーシステムの最も冷たい部分に移動し、溜まる傾向があり、動作停止後の一 定期間、通常次にチラーが始動するまでの期間、システム蒸発器がチラーにおい て最も冷たい場所となるためである。また、システムの動作の停止後にのみシス テム内に存在するようになる漏れ経路により、チラーシステム内の圧力は典型的 には動作停止期間中に等しくなっている。 チラーの「正常な」始動中に、チラーシステムの圧力の高い側（「高圧側」） から圧力の低い側（「低圧側」）まで冷媒を計量するシステム膨張弁は典型的に は、名目上、より閉じた設定状態に予め位置付けられている。上記理由のため、 チラー始動時にシステム蒸発器内に十分な量の冷媒が存在し、安定動作状態にな るまでシステム圧縮器に冷媒が供給されるという推定をもとに、膨張弁がより閉 じた設定状態に位置付けられている。 差圧がチラーシステムの高圧側と低圧側との間で急速に発生できるようにする ために、膨張弁はそのように相対的に閉じた位置に予め位置付けられており、そ の差圧の境界をシステム膨張弁と圧縮器が担っている。差圧を用いてチラーの油 貯蔵場所から動作上油を供給する必要があるチラーの表面及びベアリングまで油 を流動させるため、チラー始動時にそのような差圧をできるだけ急速に発生させ ることが、システムにおいて必要かつ重要である。さらに「正常な」始動状態下 でチラーを確実に安全動作させるために、チラーの制御ロジックに時間遅延が組 み込まれており、その時間遅延後にのみチラーに負荷をかけるようになっている 。 正常始動状態下での上記に関連する冷媒充填位置の観点から、検出された蒸発 器離脱水温（管束を通過した後に水が蒸発器を離脱する温度）が検出された凝縮 水温より低い場合には、現在のチラーシステムは、システムの冷媒充填量の大部 分が、凝縮器ではなく蒸発器内に存在するものと推定する。これは上記と同様に 、システムが停止中に、冷媒がその性質によりチラーシステムの最も冷えた部分 に移動し、溜まるためである。蒸発器水温が相対的に低いことは、この推定を確 認するものと考えられる。そのような状況下では、「正常な」チラー始動ロジッ クを用いて、膨張弁を相対的に閉じた位置に位置付けてチラーを稼働するように なる。 始動時にチラーシステムの冷媒充填量の大部分がシステム蒸発器ではなくシス テム凝縮器内に存在する状況は、逆転開始状態と呼ばれる。現在のチラーシステ ムでは、検出された蒸発器離脱水温が検出された凝縮器水温より低くなく、むし ろ高いという事実は、システム冷媒充填量の大部分が蒸発器ではなく凝縮器内に 存在し、逆転開始状態が存在することを示すものと推定される。 正常始動状態下では膨張弁が相対的に閉じていたが、逆転開始状態は、 システム蒸発器内の十分な量の冷媒をシステム圧縮器に供給するために利用でき ないものと推定されるため、チラー始動時に独自の制御シーケンスを用いている 。システム蒸発器内に十分に冷媒が供給されないため、チラーシステムの高圧側 と低圧側との間に十分の差圧を発生させることができない。またそれにより始動 時に圧縮器への潤滑油の供給を当てにできず、チラーの内部状態が「正常化」さ れ、有効に持続する開始状態を達成する前に、低油圧診断により、チラーは始動 失敗を繰返すか、或いは動作を停止するようになる。 現在、凝縮水温が蒸発器水温より低いものと検出されるという事実により逆転 始動状態が示される場合、「逆転始動ロジック」を用いて、チラーを始動する。 そのロジックは典型的には、「正常な」始動状態下で見出される位置より相対的 により開いた位置までシステム膨張弁を開口する予備始動ステップを含む。膨張 弁をそのように位置付けることにより、システム凝縮器からシステム蒸発器まで 冷媒が急速に再充填されるようになる。しかしながら、システム膨張弁がそのよ うに位置付けられ、また膨張弁がチラーシステムの高圧側と低圧側との境界を構 成するという事実により、チラーシステムの高圧側と低圧側との間に相対的に広 い流路が存在するようになり、その方法自体が、チラーの高圧側と低圧側との間 の差圧の発生に害を及ぼすようになる。さらに、圧縮器／チラーを保護するため に追加の測定を行い、「正常な」始動中に圧縮器に負荷をかけるのを遅らせるチ ラーシステムでは、凝縮器から蒸発器へ冷媒を流動させる必要があるため、逆転 始動状態では負荷を遅らせるのをやめる場合が多い。それゆえ始動時の圧縮器の 保護に関する安全性の測定がなくなるために、逆転始動ロジックの使用はできる 限り避けなければならない。 さらに、始動時に凝縮器水温が蒸発器水温より低いという事実は、通 常逆転始動状態の存在についての都合のよい指示ではあるが、確実な指示ではな い。例えば、冷却塔から供給される凝縮水と共に冷却チラーを用いる場合、冷却 塔ポンプの始動により、水が、最初に蒸発器離脱水温より温度が低いチラーの凝 縮器に流れるようになる。そのような状況下では、凝縮水温が蒸発器離脱水温よ り低いという事実は、チラーの始動を継続するためにシステム蒸発器において冷 媒充填量が不十分であることを確実に指示するものではない（実際に指示がその 状況を示すこともあるが）。それゆえ逆転始動状態の存在についての誤った指示 が発生し、必要とされない場合に逆転始動ロジックが用いられることがある。実 際には不要な状況で逆転始動ロジックを使用することにより、圧縮器に多量の冷 媒が戻され、行われるべき冷媒の過熱が全く或いはほとんど行われず、全てがチ ラー動作の不具合につながる。 同様に、逆転始動ロジックを使用することが実際に必要ではあるが、蒸発器及 び凝縮器の温度の比較がその状況の存在を示さない状況もある。その結果、実際 には逆転始動ロジックが必要な場合に、「正常な」始動ロジックが用いられるこ ともある。 誤った指示に関するこれらのいずれの場合においても、チラーが停止したり、 誤って始動することが多いため、チラーが用いられる工業処理或いはビルディン グ快感空気調和の応用例において障害となる。それゆえ冷却チラーの逆転開始状 態の存在をより確実に確定し、かつそれが存在する場合により良好にその状態を 処理してシステムの停止を低減或いはなくすようにする必要がある。 発明の概要 本発明の目的は、冷却チラーにおいて逆転開始状態の存在をより確実に識別す ることである。 本発明の別の目的は、凝縮器及び蒸発器離脱水温の比較以外の手段により、冷 却チラーにおける逆転開始状態の存在を識別することである。 本発明のさらに別の目的は、チラーの冷媒充填量の位置の誤った指示に基づい て、始動時のチラーシステムの膨張弁の位置決めを行わないことである。 本発明のさらに別の目的は、システム蒸発器及びシステム凝縮器の一方或いは 両方において液体レベルを検出することにより、冷却チラーシステムの逆転開始 状態の存在をより確実に識別することである。 本発明の上記及び他の目的は、以下の好適な実施例の記載及び添付の図面が考 慮される際により明確にはなるが、始動前に冷却チラーの蒸発器の液体冷媒レベ ルを検出し、かつ検出された液体レベルに応じてシステム膨張弁を適切に位置決 めし、その指示された始動状態を処理することにより達成される。 好適な実施例では、システム蒸発器の液体冷媒レベルが検出され、始動時にチ ラーシステムコントローラに伝送され、コントローラがシステム膨張弁を位置決 めし、始動時にシステム冷媒充填量の正しい位置／状態を適切に処理する。始動 時に蒸発器において検出された液体レベルが所定のレベルより低い場合には、逆 転開始状態の存在が確認され、それによりシステム膨張弁はより開いた位置に位 置付けられ、システム凝縮器からシステム蒸発器へ冷媒充填量を即座に流動させ るようにする。 このようにして、温度のような誤る可能性があるパラメータを検出及び比較し て、逆転開始状態の存在を識別するシステムに比べて、逆転始動状態が存在する 場合に、その状態がより確実に識別及び処理される。さらに、蒸発器の液体レベ ルを連続的に検出することにより、逆転開始状態が処理されるのに応じて、制御 により膨張弁を閉塞することができる。それにより、チラーシステムにかかる高 圧−低圧間差圧を適宜発生 させることにより、圧縮器で十分な潤滑油の供給を受けることがより確実になる 。以前のシステム及び現行のシステムによる不要なシステム停止及び誤始動、並 びに逆転開始状態の存在の不正確な指示がなくなる。 図面の説明 第１図は、停止状態の本発明の冷却チラーの模式図であり、正常なチラー始動 ロジックの使用を必要とするシステム凝縮器及び蒸発器内の液体冷媒レベルが示 されており、また影付きで、チラーを稼働するために逆転始動ロジックの使用を 必要とする冷媒レベルを示す。 好適な実施例の説明 チラーシステム１０は圧縮器１２、油分離器１４、凝縮器１６、膨張弁１８及 び蒸発器２０を備える。これら全ての構成要素は以下により詳細に示されるよう に冷媒流に対して直列に接続される。 圧縮器１２はスクリュータイプの圧縮器であり、スクリューロータ２２及び２ ４が作動室２６内で噛み合うように係合される。チラーが動作中にロータの一方 がモータ２８によって駆動される。冷媒ガスは圧縮器の吸入領域３０を通り蒸発 器２０から作動室２６内に入り、相互に噛み合ったスクリューロータの回転によ り圧縮される。ガスは著しい高温高圧状態で作動室２６から圧縮器の排出領域３ ２に排出される。 その性質により、冷却スクリュー圧縮器は、多くの用途において、一定の表面 、ベアリング及び内部位置に十分な量の潤滑剤／油を送達される必要がある。そ の使用後或いは使用中に、そのような潤滑油は圧縮器の作動室内に入り、圧縮さ れた冷媒ガスに同伴され、圧縮器から排出されようになる。排出ガス及びその同 伴された潤滑油は油分離器１４に送達され、その中で油の大部分がガスから離脱 し、油溜め３４に収集され る。 圧縮器１２の動作中に油分離器１４の内部に存在する比較的高い排出圧を用い て、油溜め３４から潤滑油ライン３６を通り、例えば圧縮器のベアリング３８及 び４０、並びに圧縮器の作動室内に開口される油注入ポート４２まで潤滑油を流 動させる。ベアリング３８及び４０に送達された潤滑油はベアリング内を流れ、 それらを潤滑し、その後圧縮器の作動室内の圧縮された低圧冷媒ガス流に送達さ れる。その潤滑油は圧縮器の吸入領域３０或いは作動室２６内のある位置に送達 されるが、そこでは冷媒ガスの圧力はまだスクリューロータを噛み合わせて回転 させることにより十分には昇圧されていない。他の潤滑油は、上記のように、圧 縮器の作動室及びその中の圧縮されたガス内に注入ポート４２を介して直接注入 される。全てのそのような潤滑油は再び、繰返し連続的に処理され油分離器１４ に戻される。 スクリュー圧縮器は摺動弁４４のようないわゆる摺動弁を使用することにより 調節される処理能力を有することができる。摺動弁４４はスクリューロータ２２ 及び２４に対する軸方向に動作するように配置され、圧縮器の作動室の形状に従 って、その内壁の一部を形成する輪郭部分を備える。摺動弁は典型的にはロータ （図に示す）の下側或いは上側に配置される。圧縮器１２に十分に負荷がかかる 場合、摺動弁４４は摺動ストッパ４６に当接し、最大限の処理能力で冷媒ガスを 圧縮するように動作する。 システム１０において例えば熱負荷が低い状態により、圧縮器の処理能力を低 減させる場合、摺動弁４４は摺動ストッパ４６から離れる方向に移動する。その ように移動することにより、ロータ２２及び２４の一部が、吸入領域３０と流通 状態をなす圧縮器の吸入領域３０Ａに露出する。すなわち、さらに摺動弁４４が 摺動ストッパ４６から離れる方向に 移動して、スクリューロータの有効長或いは「作動」長が短くなり、圧縮器の処 理能力がより低くなるであろう。モータ２８に必要とされる作動量が減少する結 果として、そのような状況下ではエネルギーが節約され、効率が改善される。 摺動弁４４は、圧縮器１２内部において、電気モータを用いて加圧されたガス 、或いはより典型的には加圧された油のようないくつかの手段の任意の１つにお いて、ロータ２２及び２４に対して移動させることができる。第１図では、摺動 弁４４は摺動弁作動シリンダ５０内に配置される摺動弁作動ピストン４８に接続 される。チラーシステム１０が動作中に、排出圧を有するガスは開口部ロードソ レノイド５２により、圧縮器１２の排出領域３２から、通路５１を通り、摺動弁 作動シリンダ５０内に流通される。これにより摺動弁４４は圧縮器に負荷をかけ る方向に移動するようになる。 摺動弁作動シリンダ５０を、例えば開口部アンロードソレノイド５４により排 出圧より低い圧力状態のチラーシステム内の位置に排気することにより、また通 路５５を介してシリンダ５０を吸入領域３０に排気することにより、ピストン及 び摺動弁４４は摺動ストッパ４６から離れる方向に移動するようになる。その移 動の結果として圧縮器の負荷が軽減され、再びモータ２８の作動量を低減するこ とによりエネルギーの節約が実行される。始動後に、正常なチラー始動状態が存 在する場合、短時間、例えば３分間、圧縮器１２への負荷を遅らせることにより 、圧縮器及びチラー保護の測定値が得られることに注目されたい。これにより、 比較的安定した動作を達成し、圧縮器に負荷がかけられる前に十分な油を供給し 、チラーによって生成される冷却液に対する要求を満足することが確実になる。 チラーの動作及びその構成要素の凝縮器並びに蒸発器の動作に対して、 第１図のチラーシステムにおいて水が配管５６を通して凝縮器１６の内部に送達 される。凝縮器１６内を流れる水は水道、集水槽、地下水、冷却塔等のような任 意の供給源から供給することができる。チラーが正常動作している場合、比較的 高温高圧の冷媒ガスが油分離器１４から凝縮器１６の内部に送達され、配管５６ を流れる凝縮器水と熱交換することにより冷却される。凝縮器において生じる熱 交換処理より、冷媒が液化され、凝縮器胴の底部に、冷却されてはいるが、まだ 高圧の冷媒が貯留される。 比較的冷却された液体冷媒は膨張弁１８を介して凝縮器から計量されるが、膨 張弁は制御量を電子工学的に、十分に調節可能なタイプのものであることが好ま しい。その後冷媒はシステム蒸発器２０に送達されるが、好適な実施例では蒸発 器は流下薄膜型の蒸発器である。そのような冷媒は、膨張弁１８を通ることによ りさらに冷却され、著しく減圧されており、その後蒸発器２０の管５８を流れる 水或いは別の液体熱交換用媒体と熱交換接触する。 蒸発器２０において行われる熱交換処理により生成された冷却水は、管５８を 介して、例えばビルディング或いは冷却水を用いて工業処理が行われる場所内の 空間のような冷却を必要とする熱負荷の場所まで送達される。蒸発器水温は、熱 交換により熱負荷の場所で上昇し、それに応じてチラーの最終的な目的である熱 負荷冷却が行われる。ここで相対的に暖かい蒸発器水が熱負荷の場所から蒸発器 ２０まで戻され、その中で再びチラーが動作中であれば、継続して処理され、シ ステム冷媒と熱交換される。 チラーシステム１０が停止している場合、チラーを通る強制冷媒流は停止され 、チラーシステム間の圧力はその時間中に等しくなる。同様にその時間中、シス テム冷媒は通常少なくとも最初に「より冷たい」シス テム蒸発器に移動し、その中で液体状態になる。 それゆえ、チラーが次に始動し、圧縮器及びチラーシステムに冷媒を供給する 際に、チラー動作が安定状態に達するまで、通常十分な冷媒が蒸発器において利 用可能であることが予想される。その結果、膨張弁１８は始動時に通常、チラー システムの高圧側と低圧側との間に差圧を急速に発生させる相対的に閉じた位置 に位置付けられるようになる。これもまた、一度始動されれば、対応して動作す ることになるシステム圧縮器が十分な油供給量を適宜利用可能であることを確実 にする。 動作停止後ある理由のために、チラー１０が始動する時点で十分な冷媒が存在 しない状況下では、いわゆる「逆転始動」状態が生じる。そのような状況下では 、膨張弁１８は相対的に十分に開いた位置に位置付けられ、膨張弁１８の上流か らシステム蒸発器へ十分な量の冷媒が迅速に送達されるようにする。また「正常 な」始動時に、チラーに負荷をかける際の保護上の遅れ時間は省略され、凝縮器 から蒸発器への冷媒の流動を容易にする。逆転始動状況下で膨張弁１８が相対的 に開いた位置に位置付けられなければならないという事実は、圧縮器を十分に潤 滑するのを確保するために十分な高−低圧力差を発生させることが、それにより 時間がかかるようになるために、有効なチラーの始動の実現を困難にする。その 時間がかかりずぎる場合、チラーは低油圧診断を受け、停止される場合もある。 さらに凝縮器から蒸発器まで冷媒を流動させるために即座に圧縮器に負荷をかけ る必要があるため、始動時に圧縮器が損傷から保護される度合いは減少する。 さらに現行システムの逆転始動状態の存在は、検出及び識別するために用いら れるシステムパラメータにより、誤って識別される可能性も大きい。この点に関 して、現行システムは凝縮水温と蒸発器水温とを比較し、チラーに逆転始動状態 が存在しているか否かを確定する場合が多い。 逆転始動状態の存在を誤って識別することにより、そのような制御が適切でない 場合であっても始動時に逆転始動ロジックを用いてチラーを制御するようになる 。この結果チラー機能の不要な中断を招くことになる。同様に凝縮器及び蒸発器 水温の使用は、必要な場合に逆転始動ロジックを利用し損ない、実際には逆転始 動状態によりチラー機能の不要な中断を招く場合であっても、逆転始動状態が存 在しないことを示唆することもある。 本発明のチラーシステムでは、コントローラ６０が、特に膨張弁１８、摺動弁 ロードソレノイド５２及び摺動弁アンロードソレノイド５４の位置を制御する。 さらにコントローラ６０は蒸発器２０及びその内部の液体レベルセンサ６２と通 信状態にある。そのように通信状態をなすことにより、コントローラ６０は、動 作中のチラーシステムを制御する場合及び逆転始動状態を取り扱う場合の両方に おいて、蒸発器２０の液体冷媒のレベルを、動的及び高精度に判断することがで きる。 好適な実施例では、チラーシステム１０の制御は、蒸発器２０が、参照して本 明細書の一部としている本出願人による同時出願の、同じ譲受人に譲渡された１ ９９７年２月１４日出願の米国特許出願第０８／８０１，５４５号に記載される 種類のいわゆる下流薄膜蒸発器であるという事実に一部基づいている。多くのそ のようなシステムでは、蒸発器内の液体レベルは、始動時のみならず安定状態動 作中も検出され、システム動作を効率的に制御するために用いられる。 好適な実施例では、蒸発器内の液体レベルは、チラーが動作中に所定のレベル に維持されるように制御される。その液体レベルを維持することにより蒸発器の 熱伝達処理が最適化される。それゆえ、センサ６２は逆転始動状態の存在を検出 し、かつ処理する以外の目的でチラーシステム１０内に存在すると同時に、蒸発 器２０の液体レベルを、チラーが停止中であってもコントローラ６０ において利用可能なパラメータとしている。チラー始動前に蒸発器２０の実際の 液体レベルを知ることにより、コントローラ６０は、推定によらずに、また誤っ た指示を与えるシステムに関連する温度の測定値を用いることなく、逆転始動状 態がチラー内に存在するか否かを識別することができる。 好適な実施例では、センサ６２は逆転始動状態を識別かつ処理する以外にも利 用されているが、本発明は逆転始動状態を識別するために設けられた液体レベル センサの使用及び下流薄膜型の蒸発器以外の蒸発器を備えるチラーシステムにお ける専用センサの使用を含むことも理解されたい。またシステム凝縮器における 液体レベルも同様に検出され、チラー始動時のシステムの冷媒充填量の位置を指 示するものとして用いられることができることも理解されたい。 十分な液体レベル６８（図面においては影付きで示される）が、凝縮器１６内 の「正常な」停止液体レベル７０（同様に影付きで示される）と共に蒸発器２０ 内で検出される場合、蒸発器の液体レベルを検出することにより、本発明のコン トローラ６０は、膨張弁１８を相対的に閉じた設定状態に予め位置決めし、膨張 弁が相対的に閉じていても最初にシステム圧縮器に供給するだけの十分な量の蒸 発器が利用可能な冷媒が存在し、かつその結果システム内に差圧が急速に発生す ることのいずれをも確実にする。一方センサ６２を介してコントローラ６０が、 凝縮器１６の液体レベル６６が上昇するのに応じて（或いは同様にセンサ６２に より示すことができる利用可能な冷媒充填量の損失に応じて）、始動時に蒸発器 ２０内の液体レベル６４が低下していることを識別する場合には、逆転始動状態 の存在が検証される。その後膨張弁１８はコントローラ６０により、より開いた 位置に予め位置付けられ、チラーが始動する際に、冷媒が凝縮器１６から蒸発器 ２０まで急速に流動できるようにする。 その後、液体レベルが許容レベルまで上昇するのに応じてコントローラ６０は 蒸発器２０の液体のレベルを監視し、その状況下で出来るだけ急速な高−低側差 圧の発生を容易にするために膨張弁１８を閉塞する。逆転始動状態の存在以外の 状況により影響を受ける温度のような誤った不正確なシステム指示により生じる チラーの動作停止は避けられる。さらに蒸発器における液体レベルに関するコン トローラ６０の「読み」は瞬時に、動的にしかも正確に行われ、システム温度の ようなパラメータがその状態に適宜応答するのが困難であり、その状態に対して 進んだり遅れたりするのに対して、それがチラー始動中に生じる際に冷媒の再配 置を「進行させること」より、急速に膨張弁１８が閉塞されるようになる。一度 チラーが始動し、安定状態動作に達する場合、好適な実施例における膨張弁１８ の設定状態はコントローラ６０により制御され、蒸発器の熱伝達処理を最適化す るために予め確定されている蒸発器２０の液体レベルを保持する。 すなわち、本発明のチラーシステム１０において逆転始動状態が存在する場合 、その状態はより正確に、精度良く識別され、チラーを稼働し、その稼働状態を 保持し、さらに安定状態動作が達成されるまでそれを動作状態に保持する際に、 システム動作がより良好に制御される。その全ての結果、逆転始動状態に関する 誤った始動、すなわちそのような状態が存在するが状態が適切に識別されないか 、或いは存在しないが存在するものと誤って識別される場合の始動が低減される か或いは完全になくなる。 本発明は好適な実施例に関連して記載されてきたが、本発明はその実施例に制 限されず、詳細には取り扱われなかった改変例、変更例及び等価例を含むことを 理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．冷却チラーであって、 圧縮器と、 凝縮器と、 膨張弁と、 蒸発器とを備え、前記圧縮器と前記凝縮器と前記膨張弁と前記蒸発器とが全て 直列に接続され、 また前記蒸発器及び前記凝縮器の少なくとも一方において液体のレベルを検出 するための手段と、 前記チラーの動作を制御するための手段とを備え、前記チラーの動作を制御す るための前記手段が検出された液体レベルに応じてチラー始動時の前記膨張弁を 位置決めすることを特徴とする冷却チラー。 ２．前記検出するための手段が前記蒸発器内に配置されることを特徴とする請求 項１に記載の冷却チラー。 ３．前記蒸発器において検出された液体のレベルが所定のレベルより低い場合、 前記制御するため手段が前記膨張弁を相対的により開いた位置に設定することを 特徴とする請求項２に記載の冷却チラー。 ４．前記制御するための手段が前記検出するための手段により検出された液体レ ベルを用いて、チラー始動時以外の前記チラーの動作を制御することを特徴とす る請求項３に記載の冷却チラー。 ５．前記圧縮器がスクリュー圧縮器であり、前記スクリュー圧縮器が処理能力制 御弁を有し、前記処理能力制御弁の位置が前記チラーの動作を制御するための前 記手段により制御されることを特徴とする請求項４に記載の冷却チラー。 ６．前記蒸発器が下流薄膜蒸発器であることを特徴とする請求項５に記載の冷却 チラー。 ７．前記制御するための手段が、（ｉ）前記検出するための手段により検出され る液体レベルが所定レベルより低い場合、チラー始動時に前記膨張弁を相対的に より大きく開いた位置に設定し、（ｉｉ）前記検出するための手段により検出さ れる液体レベルが所定レベルより高い場合、チラー始動時に前記膨張弁を相対的 により閉じた位置に設定することを特徴とする請求項１に記載の冷却チラー。 ８．前記検出するための手段により検出される液体のレベルが前記所定レベルよ り高い場合、前記制御するための手段がチラー始動時に前記圧縮器に負荷をかけ るのを遅らせることを特徴とする請求項７に記載の冷却チラー。 ９．前記検出するための手段が前記蒸発器内に配置され、前記制御するための手 段が、前記蒸発器において検出された液体のレベルが前記所定レベルに達する時 点で、チラーが始動する際に相対的により開いた位置に設定されている状態から 相対的により閉じた位置に前記膨張弁を位置付けることを特徴とする請求項７に 記載の冷却チラー。 １０．液体チラーであって、 スクリュー圧縮器と、 前記圧縮器から排出された圧縮された冷媒ガスを受取り、そこから油を分離す る油分離器と、 前記圧縮器の処理能力を調節するための手段と、 前記油分離器から冷媒ガスを受取り、前記冷媒を液状に凝縮する凝縮器と、 蒸発器と、 前記凝縮器から前記蒸発器に液体冷媒を計量するための手段と、 前記蒸発器の液体レベルを検出する手段と、 コントローラとを備え、前記コントローラが（ｉ）前記液体レベルを 検出するための手段と、（ｉｉ）前記圧縮器の処理能力を調節するための前記手 段と、（ｉｉｉ）前記凝縮器から前記蒸発器に冷媒を計量するための前記手段と 通信状態あり、また前記コントローラが、前記蒸発器において検出される液体レ ベルに応じて、前記チラーが始動する際に前記計量するための手段を位置付ける ことを特徴とする液体チラー。 １１．前記計量するための手段が電子工学式膨張弁を備え、また前記蒸発器の液 体レベルが所定のレベルより低いレベルと検出される場合、チラー始動時に前記 コントローラが前記膨張弁を相対的により開いた位置に位置付けることを特徴と する請求項１０に記載の液体チラー。 １２．前記蒸発器における液体レベルが前記所定のレベルに到達する時点で、前 記制御するための手段が前記相対的により開いた位置から前記膨張弁を閉じるこ とを特徴とする請求項１１に記載の液体チラー。 １３．前記圧縮器の処理能力を調節するための前記手段が前記圧縮器から排出さ れる冷媒ガスを用いて作動することを特徴とする請求項１１に記載の液体チラー 。 １４．前記蒸発器が下流薄膜蒸発器であることを特徴とする請求項１１に記載の 液体チラー。 １５．前記コントローラが、チラー始動時及びそれ以降の動作時の両方において 前記検出するための手段により検出された液体レベルを用いて前記液体チラーの 動作を制御することを特徴とする請求項１１に記載の液体チラー。 １６．前記蒸発器における液体レベルが前記所定のレベルより高いレベルである と検出される場合、チラー始動後の所定時間、前記制御するための手段が前記圧 縮器の処理能力を調節するための前記手段の位置付けを遅らせることを特徴とす る請求項１１に記載の液体チラー。 １７．液体チラーを制御する方法であって、 前記チラーを始動する前に、前記チラーの蒸発器及び凝縮器の少なくとも一方 において液体冷媒のレベルを検出する過程と、 検出された液体レベルが所定のレベルより低い場合には、チラー始動時に前記 チラーの膨張弁を第１の位置に位置付ける過程と、 前記検出された液体レベルが前記所定レベルより高い場合には、チラー始動時 に前記チラーの前記膨張弁を第２の位置に位置付ける過程とを有することを特徴 とする方法。 １８．前記検出過程が前記蒸発器における前記液体レベルを検出する過程を含む ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。 １９．前記検出過程において検出された液体レベルが前記所定のレベルより高い 場合には、チラー始動後に所定時間、前記チラーの圧縮器に負荷をかけるのを遅 らせる過程をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。 ２０．チラー始動後に概ね前記所定のレベルに前記蒸発器の液体のレベルを保持 する過程をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。 ２１．前記蒸発器において検出された液体レベルが所定のレベルより低い場合に チラー始動時に前記チラーの膨張弁を第１の位置に位置付ける前記過程が、始動 時に前記蒸発器において検出された液体レベルが前記所定のレベルより高い場合 に前記膨張弁を流れる冷媒流と比較して、始動時に前記チラー凝縮器から前記チ ラー蒸発器まで流れる冷媒を相対的に増加させるように前記膨張弁を位置付ける 過程を含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。 ２２．前記蒸発器において検出された液体レベルが、始動時の前記所定のレベル より低いレベルから、前記所定のレベルまで増加した時点で、前記チラー凝縮器 から前記チラー蒸発器までの冷媒流を減少させるよう に前記膨張弁の位置を変更する過程をさらに有することを特徴とする請求項１８ に記載の方法。