JP2003056950A - 冷凍機操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作盤の冷凍機設置場所に対する遠隔配置の自
由度が高い冷凍機遠隔操作装置を得ることにある。 【解決手段】冷凍機３２ａ〜３２ｃに個別に設けられた
制御盤３３ａ〜３３ｃと、冷凍機の設置場所３１から離
れた監視場所５１に設置された操作盤５２と、これら制
御盤３３ａ〜３３ｃと操作盤５２とを接続する通信ケー
ブル５３とを具備する。制御盤３３ａ〜３３ｃ及び操作
盤５２が夫々有した通信インターフェース４５を、米国
電子工業会が定めたＲＳ‐４２２の規格に準拠するイン
ターフェースとして、実使用上で長さが５００ｍ以下の
通信ケーブルの使用を実現したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機の制御や状
態監視等をするための冷凍機操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸収冷凍機は、水を冷媒、臭化リチウム
溶液を吸収剤とし、熱を駆動源とした冷凍機であって、
排熱利用に有効な冷凍機である。この吸収冷凍機は、一
般にビルディングの機械室（通常は地下にある）、又は
屋上、或いは屋外に設置され、しかも、通常は１基だけ
ではなくバックアップなどを兼ねて複数基設置されるこ
とが多い。

【０００３】吸収冷凍機はそれ自体に制御盤が備えてい
るが、以上のような設置条件から、吸収冷凍機の設置場
所から離れた監視室に操作盤を設置して、これと前記制
御盤とを通信ケーブルで接続して遠隔操作ができるよう
にすれば、操作員を吸収冷凍機の設置場所に配置しなく
てよくなる。

【０００４】このようにした従来例が図２に示されてい
る。図２中１は制御盤２を備える吸収冷凍機、３は冷凍
機１の設置場所、４は監視室等の監視場所、５は操作
盤、６は通信ケーブルを夫々示している。

【０００５】制御盤２は、吸収冷凍機１の運転を制御し
たり各種のデータを表示したりするために、第１〜第３
の制御基板１１〜１３を備えている。第１制御基板１１
には、メモリ１４、ＣＰＵ１５、表示装置インターフェ
ース１６、キー入力インターフェース１７、及び通信イ
ンターフェース１８が取付けられている。第２制御基板
１２には、液晶表示器１９、及び操作キー２０が夫々取
付けられている。更に、第３制御基板１３には、アナロ
グ入出力インターフェース２１、及びデジタル入出力イ
ンターフェース２２が夫々取付けられている。

【０００６】操作盤５は、既述の遠隔操作のために、そ
れ専用に新たに開発されたものであって、これにはラン
プ２５と遠隔操作スイッチ２６とが取付けられている。
そして、この操作盤５と制御盤２とを接続した通信ケー
ブル６用の前記通信インターフェース１８には、ＲＳ‐
２３２Ｃの規格に準拠したものが採用されている。この
接続状態において、遠隔操作スイッチ２６をオン・オフ
することにより、吸収冷凍機１の運転の起動と停止とが
行なわれると同時に、吸収冷凍機１の運転中はランプ２
５が点灯し、かつ停止中はランプ２５が消灯するように
なっている。

【０００７】前記ＲＳ‐２３２Ｃは、ＥＩＡ（米国電子
工業会）によって規定されたコンピュータとデータケー
ブル終端装置とを接続するシリアルインターフェースの
（転送）規格であって、その通信速度は最高２０Ｋｂｐ
ｓ、通信ケーブルの最大長は約１５ｍ（推奨使用長は１
０ｍ以下）、しかも、１台のコンピュータと１台のデー
タケーブル終端装置との通信に限定された規格（１対１
の通信）となっている。

【０００８】このＲＳ‐２３２Ｃの規格に準拠した通信
インターフェース１８を採用した構成では、制御盤２と
操作盤５とを接続する通信ケーブル６の長さが実質的に
１０ｍ以下に制限される。そのため、既述のようにビル
ディングの地下機械室、又は屋上、或いは屋外に設置さ
れる吸収冷凍機１の近くに、監視場所４を設けなければ
ならないという制約がある。このような制約により、中
高層ビルディングや大規模工場等に吸収冷凍機を設置し
た場合に、１０ｍを超える場所での遠隔操作を実現する
ことは実際上困難であり、その改善が望まれている。

【０００９】又、既述のように１対１の通信に制限され
ているので、バックアップ用を含めて複数基の吸収冷凍
機を設置する場合には、その設置数に応じた数の操作盤
が必要で、監視部の構成が複雑となる。なお、複数基の
吸収冷凍機に対して操作盤が１台で済むようにするため
には、操作盤に対して回線を切り換えるスイッチを設け
ればよいが、このようにする場合には当然に構成が複雑
になる。更に、こうした対策を拘わらず吸収冷凍機の設
置数に応じた数の通信ケーブルが必要となることには変
わりがないので、その敷設作業を含めて電気配線工事が
大変になる。

【００１０】更に、操作盤５は制御盤２とは別に専用に
開発しなければならないので、コスト高となる。特に、
ＣＰＵを備えたマイクロコンピュータを用いて操作盤５
を開発する場合には、そのマイクロコンピュータが遠隔
操作上不必要な機能を含んでいるため、更にコスト高と
なる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、操作盤の冷凍機設置場所に対する遠隔配置
の自由度が高い冷凍機操作装置を得ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷凍機に設け
られた制御盤と、前記冷凍機の設置場所から離れた監視
場所に設置された操作盤と、これら制御盤と操作盤とを
接続する通信ケーブルとを具備する冷凍機操作装置を前
提とする。

【００１３】そして、前記課題を解決するために、本発
明は、前記制御盤及び操作盤が夫々有した通信部を、米
国電子工業会が定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５の
規格に準拠するインターフェースとしたことを特徴とし
ている。この発明において、操作盤には従来と同じく遠
隔操作専用に開発したものも使用できる。

【００１４】又、前記課題を解決するために、本発明
は、前記制御盤を、前記冷凍機の運転を制御する制御
部、この制御部に制御データを入力する操作部、前記運
転の状態を示す各種運転データや前記制御データなどを
表示する表示部、前記通信ケーブルと接続される通信
部、及び前記冷凍機が備える各種センサと接続される入
出力インターフェースを有する構成とし、前記操作盤
を、前記制御部、操作部、表示部、及び通信部と同じ構
成の制御部、操作部、表示部、及び通信部を有した構成
とし、前記制御盤及び操作盤の各通信部を、米国電子工
業会が定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５の規格に準
拠するインターフェースとしたことを特徴としている。

【００１５】更に、本発明においては、複数基の冷凍機
が個々に備えた前記制御盤の通信部を補助通信線により
互いに接続し、前記操作盤を一台とし、この操作盤が有
した通信部及び前記各制御盤の内の任意な一台が有した
通信部のみを前記通信ケーブルで接続するとよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の一
実施形態を説明する。

【００１７】符号３１はビルディングの地下機械室等の
冷凍機用設置場所を示し、この場所３１には複数例えば
３基の吸収式の冷凍機３２ａ〜３２ｃが設置されてい
る。

【００１８】これらの冷凍機３２ａ〜３２ｃは、水を冷
媒、臭化リチウム溶液を吸収剤とし、熱を駆動源とした
冷凍機であって、冷媒を散布する冷媒ノズルを有した蒸
発器、ノズルに冷媒を供給する冷媒ポンプ、蒸発器で発
生した冷媒蒸気に濃度の濃い臭化リチウム溶液を散布す
る溶液ノズルを有した吸収器、及びこの吸収器内の低濃
度の臭化リチウム溶液を再生器側に供給する溶液ポンプ
を備えている。

【００１９】冷凍機３２ａ〜３２ｃの運転動作は以下の
通りである。高温再生器で蒸発した冷媒は低温再生器へ
流れて、蒸発器を流れる水と熱交換して凝縮液化した後
に、冷媒配管を通って蒸発器へと流れる。冷媒は冷水配
管内の水と熱交換して蒸発するので、その際の気化熱に
よって冷水配管内の水が冷却される。この冷水は負荷に
循環されて冷房運転が行われる。又、蒸発器で蒸発した
冷媒は吸収器で吸収剤（溶液）に吸収される。そして、
この吸収により濃度が薄くなった溶液は、溶液ポンプの
運転により低温熱交換器及び高温熱交換器をへて高温再
生器へ送られる。この再生器に入った溶液はバーナ等の
加熱源で加熱されて、溶液中の冷媒が蒸発される。それ
により濃度が中程度に濃くなった中濃度溶液が高温熱交
換器をへて低温再生器へ入る。ここで、溶液は高温再生
器から冷媒配管を通って流入される冷媒蒸気によって加
熱されるので、更に冷媒が蒸発分離されて濃度が高くな
る。こうした高濃度になった濃溶液は低温熱交換器をへ
て温度低下して吸収器へと送られ、ここで散布される。

【００２０】これらの冷凍機３２ａ〜３２ｃは制御盤３
３ａ〜３３ｃを個別に備えている。前記設置場所３１内
に配置された各制御盤３３ａ〜３３ｃによって、それら
に個別に対応する各冷凍機３２ａ〜３２ｃの運転制御や
状態監視等が行なわれる。各制御盤３３ａ〜３３ｃはい
ずれも同じ構成であるので、冷凍機３２ａが備える制御
盤３３ａについて以下代表してその構成を説明し、他の
制御盤３３ｂ、３３ｃについては同一構成には同一符号
を付して説明を省略する。

【００２１】制御盤３３ａは第１〜第３の制御基板３４
〜３６を備えている。第１制御基板３４には、メモリ４
１、ＣＰＵ（中央演算処理装置）４２、表示装置インタ
ーフェース４３、キー入力インターフェース４４、及び
通信インターフェース４５が取付けられている。メモリ
４１はＲＯＭ及びＲＡＭを含んでいる。ＲＯＭには冷凍
機３２ａの能力、運転方法などに応じた制御プログラム
やパラメータ等が記憶され、ＲＡＭには冷凍機３２ａの
各部に取付けられた各種のセンサ（図示しない）が検出
したデータや、後述のキー操作により設定される設定デ
ータなどが記憶されるようになっている。ＣＰＵ４２は
メモリ４１に記憶されたデータに基づいて演算などを行
なって冷凍機３２ａの運転を制御するものであり、これ
らとメモリ４１とＣＰＵ４２とは制御部を構成してい
る。

【００２２】第１制御基板３４の通信部としての通信イ
ンターフェース４５は、ＥＩＡ（米国電子工業会）が定
めたＲＳ‐４２２の規格に準拠するインターフェースで
形成されている。このＲＳ‐４２２の規格は、コンピュ
ータとデータ通信装置とのシリアルインターフェース規
格であって、それによれば、ＲＳ‐２３２Ｃの規格より
も高速でケーブル長さを大幅に延長できる。具体的に
は、通信速度は最高２９Ｋｂｐｓ、通信ケーブルの最大
長は１．５４Ｋｍである。

【００２３】なお、本発明では前記ＲＳ‐４２２の規格
に準拠する通信回線用のインターフェースに代えて、こ
れと同様に高速通信が可能でかつケーブル長さも大幅に
延長可能な通信インターフェース、つまり、前記ＥＩＡ
によって規定されたＲＳ‐４８５の規格に準拠するイン
ターフェースを用いることもできる。

【００２４】第２制御基板３５には、ディスプレイ例え
ば液晶表示器４６、及び入力装置例えば操作キー（キー
ボード）４７が夫々取付けられている。液晶表示器４６
と前記表示装置インターフェース４３とは表示部を構成
しており、その液晶表示器４６には、冷凍機３２ａの運
転状態やキー入力された設定データ、その他メモリ４１
に記憶された各種データ等が表示されるようになってい
る。操作キー４７と前記キー入力インターフェース４４
とは操作部を構成しており、その操作キー４７により運
転に必要な設定データ等の指令がキー入力されるように
なっている。液晶表示器４６及び操作キー４７のみが、
制御盤３３ａの外部から視認及び操作可能に、この制御
盤３３ａの表に露出されている。

【００２５】第３制御基板３５には、アナログ入出力イ
ンターフェース４８、及びデジタル入出力インターフェ
ース４９が夫々取付けられている。これらのインターフ
ェース４８、４９には、冷凍機３２ａの図示しない前記
各種センサや、各種ポンプ及び制御弁などの被制御機器
が接続される。

【００２６】前記構成の制御盤３３ａ及び制御盤３３ｂ
の通信インターフェース４５同士は、通信ケーブルから
なる補助通信線５０を介して接続されている。同様に、
制御盤３３ｂ及び制御盤３３ｃの通信インターフェース
４５同士も、通信ケーブルからなる他の補助通信線５０
を介して接続されている。従って、これらの補助通信線
５０を介して各制御盤３３ａ〜３３ｃの通信インターフ
ェース４５は直列に接続されている。

【００２７】各冷凍機３２ａ〜３２ｃが同じ設置場所３
１に設置されている場合には、それらの制御盤にわたる
各補助通信線５０は短く、したがって、本実施形態では
各補助通信線５０の長さは後述する通信ケーブル５３よ
り短い。しかし、前記規格に準拠した通信インターフェ
ース４５を使用したことにより、数百メートル離れた設
置場所に設置された冷凍機の制御盤同士を補助通信線５
０で接続することも可能である。従って、これら互いに
遠方に離れて設置されてはいるが、補助通信線５０を介
して接続された冷凍機群の台数制御も可能である。

【００２８】図１中符号５１は、冷凍機設置場所３１よ
り離れて設けられた中央監視室等の監視場所を示してい
る。この場所５１には、既述のように通信インターフェ
ース４５が直列に接続されている複数台の制御盤３３ａ
〜３３ｃに対して、１台の遠隔操作用操作盤５２が設置
されている。

【００２９】この操作盤５２には前記第３制御基板３６
を除去した構成の制御盤が用いられている。したがっ
て、操作盤５２が有する第１、２の制御基板、制御部を
なすメモリ及びＣＰＵ、表示部をなす表示装置インター
フェース及び液晶表示器、操作部をなすキー入力インタ
ーフェース及び操作キー、並びに通信部をなす通信イン
ターフェースは、制御盤３３ａに取付けられたものと同
じである。そのため、操作盤５２において前記制御盤３
３ａの構成と同一の部分については同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００３０】そして、制御盤３３ａ〜３３ｃの内の任意
の１台、例えば制御盤３３ａと操作盤５２とが夫々有し
た通信インターフェース４５は、冷凍機設置場所３１と
監視場所５１との距離に見合って引き回し配線される通
信ケーブル５３を介して接続されている。このケーブル
５３、制御盤３３ａ〜３３ｃ、操作盤５２、及び補助通
信線５０等を備えて冷凍機操作装置が構成されている。

【００３１】３本の信号線を有して形成された通信ケー
ブル５３の長さは、既述のように通信インターフェース
４５が前記ＲＳ‐４２２の規格又は前記ＲＳ‐４８５の
規格に準拠したシリアル通信回線用インターフェースで
あるので、この規格に規定された通り最大で１．５４Ｋ
ｍの長さとすることが可能である。

【００３２】そのため、冷凍機設置場所３１から遠方に
監視場所５１が離れていても、これらの場所３１、５１
に個別に設置された冷凍機３２ａの制御盤３３ａと操作
盤５２とを接続できる。すなわち、冷凍機設置場所３１
から１０ｍ以下の近い場所に操作盤５２を配設しなけれ
ばならないという制限がなくなって、冷凍機設置場所３
１に対する操作盤５２の遠隔配置の自由度を高くでき
る。

【００３３】この遠隔配置において操作盤５２は冷凍機
設置場所３１から１０ｍを超えた場所に設け得るが、実
際上は通信ケーブル５３の長さを５００ｍ以下にすると
よい。この場合には通信の信頼性と緊急の場合の対応性
を確保できる点で優れている。なお、通信ケーブル５３
の長さを５００ｍを超える長さとした場合には、このケ
ーブル５３の敷設作業が当然多くなるだけではなく、特
に１Ｋｍ以上の長さになると、信号パルス電圧の電圧降
下を起こし易く、かつ、外部からノイズが重畳される恐
れが高まって、通信の信頼性が低下することが考えら
れ、しかも、緊急の場合に冷凍機設置場所３１にオペレ
ータなどが素早く駆けつけることに困難を来す。

【００３４】又、前記ＲＳ‐４２２の規格に準拠した通
信インターフェース４５は、１対Ｎの通信に対応可能で
ある。そのため、１台の操作盤５２に既述のように補助
通信線５０を介して互いに接続された３台の制御盤３３
ａ〜３３ｃを１本の通信ケーブル５３で接続できる。こ
のように３基の吸収冷凍機３２ａ〜３２ｃを遠隔制御す
る冷凍機操作装置であるにも拘わらず、この操作装置に
は、吸収冷凍機３２ａ〜３２ｃの設置数に応じた数の通
信ケーブルを要しないとともに、設置された冷凍機３２
ａ〜３２ｃの監視及び運転を選択するための切換え器を
必要としない。そのため、既述のように吸収冷凍機３２
ａ用の制御盤３３ａと操作盤５２とを接続する通信ケー
ブル５３は、単一ケーブルで済むので、その敷設作業を
含めた電気配線工事を楽に実施できる。

【００３５】しかも、１台の操作盤５２であるにも拘わ
らず、その操作部によって、３基の吸収冷凍機３２ａ〜
３２ｃの各制御盤３３ａ〜３３ｃを介して各種の設定の
変更を行なうことも、又、前記１台の操作盤５２の表示
部に前記設定のデータや冷凍機３２ａ〜３２ｃの運転状
況データ等を読み出して表示することができる。従っ
て、３基の吸収冷凍機３２ａ〜３２ｃの起動と停止だけ
ではなく、多様な遠隔操作ができる。更に、１台の操作
盤５２で複数基の吸収冷凍機３２ａ〜３２ｃの運転台数
を増減する台数制御をすることもできる。

【００３６】又、操作盤５２の構成は、各制御盤３３ａ
〜３３ｃの一部の構成と同じであるから、これら各制御
盤３３ａ〜３３ｃを流用できるので、遠隔制御用の操作
盤５２をそれ専用に新たに設計し、生産する必要がな
い。そのため、各制御盤３３ａ〜３３ｃと操作盤５２と
の第１、第２の制御基板３４、３５が共通部品となるの
で、操作盤５２の設計コスト及び生産コストが低減さ
れ、それに伴い冷凍機操作装置のコストを低減できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、冷凍機に
設けられた制御盤が有した通信部と、前記冷凍機の設置
場所から離れた監視場所に設置され前記制御盤と通信ケ
ーブルを介して接続される操作盤が有した通信部とを、
米国電子工業会が定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５
の規格に準拠するインターフェースとして、従来に比較
して遥かに長い通信ケーブルの使用を可能とした構成で
あるので、操作盤の冷凍機設置場所に対する遠隔配置の
自由度が高い冷凍機遠隔操作装置を提供できる。

【００３８】又、制御盤が有した冷凍機の運転制御用の
制御部、この制御部に制御データを入力する操作部、冷
凍機の運転状態を示す各種運転データや制御データなど
を表示する表示部、通信ケーブルと接続される通信部、
及び冷凍機が備える各種センサと接続される入出力イン
ターフェースのうちで、前記制御部、操作部、表示部、
及び通信部と同じ構成の制御部、操作部、表示部、及び
通信部を有した操作盤を構成するとともに、この操作盤
及び制御盤の各通信部を、米国電子工業会が定めたＲＳ
‐４２２又はＲＳ‐４８５の規格に準拠するインターフ
ェースとした発明によれば、従来に比較して遥かに長い
通信ケーブルの使用が可能となるので、操作盤の冷凍機
設置場所に対する遠隔配置の自由度が高い冷凍機遠隔操
作装置を提供できる。加えて、この発明では、制御盤と
操作盤との部品の共通化が図れるので、安価に冷凍機操
作装置を提供できる。更に、この発明では、操作盤が操
作部及び表示部を備えているから、この操作盤を用い
て、冷凍機の運転データの読み出しや設定データの変更
等の多様な遠隔操作が可能な冷凍機操作装置を提供でき
る。

【００３９】更に、複数基の冷凍機が個々に備えた制御
盤の通信部（これは米国電子工業会が定めたＲＳ‐４２
２又はＲＳ‐４８５の規格に準拠するインターフェース
からなる。）同士を、補助通信線を介して接続し、操作
盤を一台とし、この操作盤が有した通信部（これは米国
電子工業会が定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５の規
格に準拠するインターフェースからなる。）及び各制御
盤の内の任意な一台が有した通信部のみを通信ケーブル
で接続した構成を備える発明によれば、冷凍機の設置数
に拘わらず通信ケーブルの使用数は１本で済むので、そ
の敷設作業を含めた電気配線工事を楽に行なえる冷凍機
操作装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る冷凍機操作装置の構
成を示すブロック図。

【図２】従来例に係る冷凍機操作装置の構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

３１…冷凍機の設置場所 ３２ａ〜３２ｃ…冷凍機 ３３ａ〜３３ｃ…制御盤 ４１…メモリ（制御部） ４２…中央演算処理装置（制御部） ４３…表示装置インターフェース（表示部） ４４…キー入力インターフェース（操作部） ４５…通信インターフェース（通信部） ４６…液晶表示装置（表示部） ４７…操作キー（操作部） ５０…補助通信線 ５１…監視場所 ５２…操作盤 ５３…通信ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 実 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3L093 BB11 BB22 KK01 LL03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷凍機に設けられた制御盤と、前記冷凍
   機の設置場所から離れた監視場所に設置された操作盤
   と、これら制御盤と操作盤とを接続する通信ケーブルと
   を具備する冷凍機操作装置において、 前記制御盤及び操作盤が夫々有した通信部を、米国電子
   工業会が定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５の規格に
   準拠するインターフェースとしたことを特徴とする冷凍
   機操作装置。
2. 【請求項２】 冷凍機に設けられた制御盤と、前記冷凍
   機の設置場所から離れた監視場所に設置された操作盤
   と、これら制御盤と操作盤とを接続する通信ケーブルと
   を具備する冷凍機操作装置において、 前記制御盤を、前記冷凍機の運転を制御する制御部、こ
   の制御部に制御データを入力する操作部、前記運転の状
   態を示す各種運転データや前記制御データなどを表示す
   る表示部、前記通信ケーブルと接続される通信部、及び
   前記冷凍機が備える各種センサと接続される入出力イン
   ターフェースを有する構成とし、 前記操作盤を、前記制御部、操作部、表示部、及び通信
   部と同じ構成の制御部、操作部、表示部、及び通信部を
   有した構成とし、 前記制御盤及び操作盤の各通信部を、米国電子工業会が
   定めたＲＳ‐４２２又はＲＳ‐４８５の規格に準拠する
   インターフェースとしたことを特徴とする冷凍機操作装
   置。
3. 【請求項３】 複数基の冷凍機が個々に備えた前記制御
   盤の通信部を補助通信線により互いに接続し、前記操作
   盤を一台とし、この操作盤が有した通信部及び前記各制
   御盤の内の任意な一台が有した通信部のみを前記通信ケ
   ーブルで接続したことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の冷凍機操作装置。