JP2007187353A - Freezer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、冷蔵倉庫や居室空間の空調機に用いられる冷凍装置にかかり、特に、冷媒と被冷却媒体を熱交換するプレート式熱交換器の凍結防止に好適な冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus used in, for example, a refrigerator or an air conditioner in a living room, and more particularly to a refrigeration apparatus suitable for preventing freezing of a plate heat exchanger that exchanges heat between a refrigerant and a medium to be cooled.
一般に、冷凍装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利用側熱交換器を冷媒配管によって順次接続する冷凍回路と、利用側熱交換器、循環用ポンプ、熱負荷を冷媒配管によって接続する水循環回路とを備えて構成され、利用側熱交換器により冷媒と熱交換された被冷却媒体(以下、適宜、水冷媒という。)を熱負荷に供給することで冷凍運転を行う。 In general, a refrigeration system is composed of a refrigeration circuit that sequentially connects a compressor, a heat source side heat exchanger, a decompression device, and a usage side heat exchanger by refrigerant piping, a usage side heat exchanger, a circulation pump, and a heat load by refrigerant piping. A refrigeration operation is performed by supplying a cooling medium (hereinafter, appropriately referred to as a water refrigerant), which is configured to include a water circulation circuit to be connected and heat-exchanged with the refrigerant by the use side heat exchanger, to a heat load.
このような冷凍装置において、利用側熱交換器内の水冷媒の凍結を防止するため、利用側熱交換器に流入する水冷媒の入口部と出口部の温度を検出し、入口部の温度と出口部の温度の差が所定値以上になると冷凍回路の運転を停止させる機能を備えた冷凍装置が知られている(特許文献1参照)。 In such a refrigeration apparatus, in order to prevent freezing of the water refrigerant in the use side heat exchanger, the temperatures of the inlet and outlet portions of the water refrigerant flowing into the use side heat exchanger are detected, There is known a refrigeration apparatus having a function of stopping the operation of a refrigeration circuit when a difference in temperature at an outlet becomes a predetermined value or more (see Patent Document 1).
一方、複数の冷凍回路を共通の利用側熱交換器を介して接続して構成される冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置には、例えば、利用側熱交換器としてプレート式熱交換器が用いられる。 On the other hand, a refrigeration apparatus configured by connecting a plurality of refrigeration circuits via a common use side heat exchanger is known. In this type of refrigeration apparatus, for example, a plate heat exchanger is used as a use side heat exchanger.
このプレート式熱交換器は、例えば、複数のプレートを平行に配置して、各冷凍回路から流入する冷媒の冷媒流路と水循環回路から流入する水冷媒の水冷媒流路とを交互に配置し、各プレートの両端に形成される一対のヘッダにより水冷媒流路を相互に連通させて構成される。これによれば、プレート式熱交換器に導入された水冷媒は、一方のヘッダで分流されて複数の水冷媒流路に導かれた後、他方のヘッダにて再び合流し、熱負荷へと供給される。 In this plate heat exchanger, for example, a plurality of plates are arranged in parallel, and refrigerant flow paths for refrigerant flowing from each refrigeration circuit and water refrigerant flow paths for water refrigerant flowing from the water circulation circuit are alternately arranged. The water refrigerant flow path is configured to communicate with each other by a pair of headers formed at both ends of each plate. According to this, the water refrigerant introduced into the plate heat exchanger is diverted in one header and led to a plurality of water refrigerant flow paths, and then merges again in the other header, to the heat load. Supplied.
このように、利用側熱交換器としてプレート式熱交換器を用いると、例えば、水流路のスペースを小さくすることができ、コンパクトで、しかも高い熱交換効率を得ることができる。 Thus, when a plate-type heat exchanger is used as the use-side heat exchanger, for example, the space of the water channel can be reduced, and a compact and high heat exchange efficiency can be obtained.
しかしながら、上記のように複数の冷凍回路を接続させたプレート式熱交換器においては、各冷凍回路と熱交換された水冷媒の合流後の出口部の温度を検出しても、各冷凍回路の冷凍能力は運転容量によって異なる場合があるため、十分な凍結防止を図ることができないという問題がある。例えば、複数台の冷凍回路を運転中、1台が停止した場合、熱交換器の出口部の温度を一定に保つため、他の冷凍回路の運転容量が増加されると、その冷凍回路の冷凍能力が増加され、水冷媒の過冷却による局所的な凍結が生じるおそれがある。 However, in the plate heat exchanger in which a plurality of refrigeration circuits are connected as described above, even if the temperature of the outlet portion after the joining of the water refrigerant heat-exchanged with each refrigeration circuit is detected, Since the refrigeration capacity may vary depending on the operating capacity, there is a problem that sufficient freezing prevention cannot be achieved. For example, when one unit stops while operating a plurality of refrigeration circuits, if the operating capacity of another refrigeration circuit is increased in order to keep the temperature at the outlet of the heat exchanger constant, The capacity is increased and local freezing due to supercooling of the water refrigerant may occur.
本発明は、複数の冷凍回路が接続されるプレート式熱交換器において水冷媒の凍結を防止することを課題とする。 An object of the present invention is to prevent freezing of water refrigerant in a plate heat exchanger to which a plurality of refrigeration circuits are connected.
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張装置、利用側熱交換器を順次接続して冷媒を循環させる冷凍回路を複数備え、各利用側熱交換器によって熱交換された被冷却媒体を負荷に供給する冷凍装置において、各利用側熱交換器は、複数のプレートを互いに対向配置して冷媒が通流する冷媒流路と被冷却媒体が通流する被冷却媒体流路とを交互に配置し、すべての利用側熱交換器の被冷却媒体流路をプレートの入り側と出側でそれぞれ連通させてプレート式熱交換器を形成し、そのプレート式熱交換器の被冷却媒体の入り側と出側の検出温度と各冷凍回路の運転容量とを入力して各利用側熱交換器の被冷却媒体流路の出側の被冷却媒体温度を演算により推定する温度推定手段を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of refrigeration circuits that sequentially connect a compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, and a use side heat exchanger to circulate the refrigerant, and each use side heat exchanger In the refrigeration apparatus that supplies the heat-exchanged medium to be cooled to the load, each user-side heat exchanger has a plurality of plates arranged to face each other and a refrigerant flow path through which the refrigerant flows and a medium through which the medium to be cooled flows. The cooling medium flow paths are arranged alternately, and the cooling medium flow paths of all the use side heat exchangers are communicated with each other on the inlet side and the outlet side of the plate to form a plate heat exchanger. Input the detected temperatures on the inlet and outlet sides of the cooling medium of the exchanger and the operating capacity of each refrigeration circuit, and calculate the temperature of the cooling medium on the outlet side of the cooling medium flow path of each use side heat exchanger by calculation A temperature estimation means for estimation is provided.
すなわち、各利用側熱交換器の被冷却媒体流路の出側の被冷却媒体温度は、プレート式熱交換器の被冷却媒体の入り側と出側の検出温度、及び各冷凍回路の運転容量の検出値に基づいて一定の処理を行うことにより推定できるため、予め温度推定手段にこれらの演算式を入力しておけば、各出側の被冷却媒体温度を推定値として検知することができる。そして、この被冷却媒体温度の推定値に基づいて、例えば、各冷凍回路の運転容量を適宜調整することにより、被冷却媒体の水温低下を抑制できるため、凍結を防止することができる。 That is, the cooling medium temperature on the outlet side of the cooling medium flow path of each use side heat exchanger is the detected temperature on the inlet side and outlet side of the cooling medium of the plate heat exchanger, and the operating capacity of each refrigeration circuit Therefore, the temperature of each cooling medium can be detected as an estimated value by inputting these arithmetic expressions into the temperature estimating means in advance. . Then, based on the estimated value of the cooling medium temperature, for example, by appropriately adjusting the operating capacity of each refrigeration circuit, a decrease in the water temperature of the cooling medium can be suppressed, so that freezing can be prevented.
また、各冷凍回路の運転容量を入力情報とすることにより、例えば、冷凍回路の運転停止状態も判断することができ、これに基づいて同様に処理すれば、被冷却媒体温度の推定値を検知することができる。 In addition, by using the operation capacity of each refrigeration circuit as input information, for example, the operation stop state of the refrigeration circuit can also be determined, and if the same processing is performed based on this, an estimated value of the cooling medium temperature is detected. can do.
この場合において、温度推定手段は、被冷却媒体温度の推定値が設定温度以下の場合、推定値に基づいて冷凍回路の運転容量を変化させる制御手段を備えるようにする。これによれば、推定値に基づいて、各冷凍回路の運転容量を自動的に最適設定できるため、利用側熱交換器の凍結をより確実に防止できる。また、温度推定手段は、被冷却媒体温度の推定値が設定温度以下の場合、冷凍回路の運転を停止する制御手段を備えていてもよい。 In this case, the temperature estimation means includes control means for changing the operating capacity of the refrigeration circuit based on the estimated value when the estimated value of the temperature of the cooling medium is equal to or lower than the set temperature. According to this, since the operation capacity of each refrigeration circuit can be automatically set optimally based on the estimated value, it is possible to more reliably prevent the use side heat exchanger from freezing. Further, the temperature estimation means may include a control means for stopping the operation of the refrigeration circuit when the estimated value of the temperature of the cooling medium is equal to or lower than the set temperature.
また、プレート式熱交換器は、例えば、各利用側熱交換器のプレートの両端の被冷却媒体流路を相互に連通させる一対の共通ヘッダを配置して構成されるものであってもよいし、各利用側熱交換器のプレートの両端の被冷却媒体流路を一対のヘッダにより相互に連通させ、すべての前記利用側熱交換器の各ヘッダを相互に連通させて構成されるものであってもよい。 In addition, the plate heat exchanger may be configured, for example, by arranging a pair of common headers that allow the cooling medium flow paths at both ends of the plates of each use-side heat exchanger to communicate with each other. The cooling medium passages at both ends of the plates of each use side heat exchanger are communicated with each other by a pair of headers, and the headers of all the use side heat exchangers are communicated with each other. May be.
本発明の冷凍装置によれば、複数の冷凍回路が接続されるプレート式熱交換器において水冷媒の凍結を防止することができる。 According to the refrigeration apparatus of the present invention, water refrigerant can be prevented from freezing in a plate heat exchanger to which a plurality of refrigeration circuits are connected.
(第1の実施形態)
以下、本発明の冷凍装置の第1の実施形態について図を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる冷凍装置の一実施形態を示す冷凍サイクル系統図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a refrigeration apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigeration cycle system diagram showing an embodiment of a refrigeration apparatus to which the present invention is applied.
本実施の形態の冷凍装置は、二つの冷凍回路(1号機21と2号機22)と制御装置12を備えている。各冷凍回路は、圧縮機1、熱源側熱交換器2、膨張装置3、利用側熱交換器4を順次冷媒配管により接続して構成され、共通の利用側熱交換器4を介して接続されている。また、熱源側熱交換器2の近傍には送風機5が配置されている。
The refrigeration apparatus of the present embodiment includes two refrigeration circuits (No. 1
利用側熱交換器2は、水循環回路(図示せず)の熱交換器として利用され、水循環回路を流れる水冷媒は、利用側熱交換器2を介して各冷凍回路の冷媒と熱交換するようになっている。水循環回路は、例えば、利用側熱交換器4、循環用ポンプ、熱負荷を順次冷媒配管により接続して構成される。
The use
水循環回路から利用側熱交換器4に流入する水冷媒の入口部と、水冷媒が利用側熱交換器4から流出する出口部には、サーミスタ6,7がそれぞれ設置され、利用側熱交換器4に流入する水冷媒の水温と、利用側熱交換器4から流出する水冷媒の水温をそれぞれ検出するようになっている。1号機21と2号機22の各圧縮機1とサーミスタ6,7は、制御装置12とそれぞれ電気的に接続されている。
The
図3は、図1の利用側熱交換器4の内部構造の概略図である。本実施形態の利用側熱交換器4は、複数のプレート(8a,8b,8c・・・)が所定の間隔をもって対向し、積層されるプレート式熱交換器として構成される。各プレート8の間には、冷凍回路の冷媒が流れる冷媒流路(9b,9d,9f・・・)と水循環回路の水冷媒が流れる水冷媒流路(9a,9c,9e・・・)が交互に配置されている。各プレート8には、冷媒の供給と排出をそれぞれ行う冷媒導入管路23及び冷媒排出管路24がプレートの積層方向から挿通されており、プレートの間の各冷媒流路は、冷媒導入管路23及び冷媒排出管路24とそれぞれ連通されている。冷媒流路となるプレート8の間は、水冷媒の侵入を防ぐため端部が封止される。
FIG. 3 is a schematic diagram of the internal structure of the use side heat exchanger 4 of FIG. The use side heat exchanger 4 of the present embodiment is configured as a plate heat exchanger in which a plurality of plates (8a, 8b, 8c...) Face each other with a predetermined interval and are stacked. Between each
プレート8の積層方向の中央には、各プレート8と平行に、仕切りプレート8iが設けられている。これにより、利用側熱交換器4の冷媒流路は、1号機側と2号機側に分割されて、互いに独立した冷媒流路となるように構成される。
A partition plate 8 i is provided in the center in the stacking direction of the
一方、各プレート8の間の開口側の一端とその対向する他端には、共通ヘッダ25と共通ヘッダ26が設けられ、この共通ヘッダ25と26は、仕切りプレート8iを含む全てのプレート8を覆って形成される。つまり、共通ヘッダ25と26は、すべての水冷媒流路を通じて互いに連通されており、冷媒流路のように、1号機側と2号機側の仕切りは設けられていない。
On the other hand, a
ここで、利用側熱交換器4は、1号機21側の水冷媒の流路抵抗と2号機22側の水冷媒の流路抵抗が同一に構成されるため、1号機側と2号機側の水冷媒流路を流れる水冷媒量(単位時間当たりの流量)は同等になる。また、1号機21と2号機22は、圧縮機の運転容量を同一に設定すれば、それぞれ冷媒流路を流れる冷媒量(単位時間当たりの流量)が同等になるように構成される。
Here, since the flow resistance of the water refrigerant on the No. 1
このような利用側熱交換器4の構成において、1号機側の入口部を通じてヘッダ25内に流入した水冷媒は、分流されてすべての水冷媒流路に流入(実線矢印)し、ヘッダ26において合流された後、1号機側から出口部を通じて排出される。一方、1号機21と2号機22の冷媒導入管路23からそれぞれ流入した冷媒は、冷媒流路を水冷媒と対向する方向(点線矢印)へ通流し、冷媒排出管路24からそれぞれ排出される。
In such a configuration of the use-side heat exchanger 4, the water refrigerant that has flowed into the
ところで、利用側熱交換器4を流れる水冷媒の温度は、各号機の運転容量や流入される水冷媒温度等によって変化する。このため、利用側熱交換器4において水冷媒の凍結を防止するには、各号機の冷媒と熱交換される水冷媒の出口温度、例えば、水冷媒流路の出口部の冷水出口温度10,11をそれぞれ検知する方法が考えられる。しかし、これらの位置は、例えば、構造上、極めて狭い領域となるため、サーミスタを設置するための十分なスペースを確保することができない。また、仮に設置できたとしても、各号機側の水冷媒流路を流れた冷水は、ヘッダ26内で合流してしまうため、正確な水温検知が困難となる。
By the way, the temperature of the water refrigerant flowing through the use side heat exchanger 4 varies depending on the operating capacity of each unit, the temperature of the water refrigerant flowing in, and the like. For this reason, in order to prevent freezing of the water refrigerant in the use side heat exchanger 4, the outlet temperature of the water refrigerant exchanged with the refrigerant of each unit, for example, the cold
そこで、本実施形態では、ヘッダ25の入口側とヘッダ26の出口側に、それぞれサーミスタ6,7を設置する。これにより、利用側熱交換器4に流入する時点の水冷媒の温度と、各号機側の水冷媒流路を通過して合流した後の水冷媒の温度を検知する。
Therefore, in this embodiment, the
先ず、1号機21と2号機22の圧縮機1が同一容量で運転している場合は、各号機側の冷水出口温度10,11は同一の温度となり、合流後のサーミスタ7の検知温度は冷水出口温度10,11と同一となる。したがって、サーミスタ7の温度を検知していれば、各号機側の冷水出口温度10,11は、検知可能となる。
First, when the
一方、2号機22の圧縮機1が停止した場合、1号機側の冷水出口温度10は、水冷媒が冷媒と熱交換されるため、サーミスタ6の検知温度よりも低下するのに対し、2号機側の冷水出口温度11は、水冷媒が熱交換されないため、サーミスタ6の検知温度と同一となる。すなわち、サーミスタ7の検知温度は、各号機側の水冷媒流量が同一のため、冷水出口温度10,11の平均温度を検出することになる。したがって、1号機側の冷水出口温度10は検知できない。
On the other hand, when the
次に、制御装置12の制御動作の一例について図を参照して説明する。
Next, an example of the control operation of the
図5は、容量制御機能を持たない圧縮機1を搭載する冷凍回路を複数組み合わせた場合の制御動作を示すフローチャートである。制御装置12から運転開始指令が入力されることにより冷凍回路及び水循環回路の運転を開始する。これらの運転が開始されると、サーミスタ6,7により各部の水冷媒温度(以下、適宜、T6,T7と略す。)を検出する(ステップS1)。次に、制御装置12は、これに接続される圧縮機の台数mと、現在運転中の圧縮機の台数nを検出する(ステップS2)。そして、検出された温度と圧縮機の状態により運転中の号機の冷水出口温度10,11(以下、適宜、T10,T11と略す。)を下記の式1により求める。
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation when a plurality of refrigeration circuits equipped with the
そして、ステップS3にて演算されたT10が所定温度Ta以下であるか否かを判定し(ステップS4)、Ta以下の場合は、被冷却媒体が過冷却されていると判断し、圧縮機1の運転を停止させる(ステップS5)。一方、ステップS4の判定においてT10が所定温度Taよりも大きい場合は、再度ステップS1より判定する。
Then, it is determined whether or not T10 calculated in step S3 is equal to or lower than a predetermined temperature Ta (step S4). If it is equal to or lower than Ta, it is determined that the medium to be cooled is supercooled, and the
例えば、圧縮機1の接続台数2台、運転台数2台であれば、T10はT7となる。また、圧縮機1の接続台数2台、運転台数1台であれば、T10はT6−2×(T6−T7)となり、T6,T7を検知することにより、T10の温度を演算する(ステップS3)。
For example, if the number of
次に、圧縮機1に容量制御機能を搭載する場合について説明する。1号機21と2号機22の圧縮機1が同一容量で運転している場合は、各号機側の冷水出口温度10,11は同一の温度となり、合流後のサーミスタ7の検知温度は冷水出口温度10,11と同一となる。しかし、例えば、1号機21が100%の運転容量、2号機が50%の運転容量で圧縮機1が運転すると、各号機側の冷水出口温度10,11は異なり、冷水出口温度10が冷水出口温度11よりも低下してしまい、合流後のサーミスタ7の検知温度だけでは、冷水出口温度10及び11の温度を検知できない。
Next, a case where a capacity control function is installed in the
図6は、圧縮機1に容量制御機能を搭載する冷凍回路を2台使用した場合(2サイクル)の制御動作を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the control operation when two refrigeration circuits equipped with a capacity control function are used in the compressor 1 (two cycles).
制御装置12から運転開始指令が入力されることにより冷凍回路及び水循環回路の運転を開始する。これらの運転が開始されると、サーミスタ6,7によりT6,T7を検出する(ステップS21)。次に、制御装置12は、現在運転中の圧縮機の台数nを検出し、2台とも運転しているか否かを判定する(ステップS22)。1台のみの運転であれば、図5のステップS3と同様に、例えば、運転中の1号機のT10を演算する(ステップS23)。そして、T10が所定温度Ta以下となったか否かを判定し(ステップS24)、T10が所定温度Ta以下の場合は、被冷却媒体が過冷却されていると判断し、圧縮機1の運転を停止させる(ステップS25)。なお、ステップS24の判定でT10が所定温度Taよりも大きい場合は、再度ステップS1より判定する。
The operation of the refrigeration circuit and the water circulation circuit is started when an operation start command is input from the
一方、ステップS22の判定で2台とも運転中の場合、制御装置13により各圧縮機1の運転容量を検出する(ステップS26)。ここで、サーミスタ6,7の検出温度T6,T7、1号機圧縮機の容量R1、2号機圧縮機の容量R2、各号機側の冷水出口温度T10,T11は、下記の関係が成り立つ。ここで、式2は、各号機側の水冷媒の入口側と出口側の温度差は圧縮機1の運転容量に比例することを表しており、式3は、各号機側の水冷媒の冷水出口温度の平均が合流後の冷水出口温度となることを表している。式2と式3により各号機の冷水出口温度T10,T11は演算により求まる(ステップS27)。
On the other hand, if both units are operating in the determination of step S22, the control device 13 detects the operating capacity of each compressor 1 (step S26). Here, the detected temperatures T6 and T7 of the
一方、ステップS28の判定で、演算温度T10が所定温度Taよりも大きい場合は、T11が所定温度Ta以下であるか否かを判定する(ステップS30)。ここで、演算温度T11が所定温度Ta以下と判定された場合、被冷却媒体が過冷却されていると判断して、2号機の圧縮機1の運転を停止し(ステップS31)、再度ステップS21により判定を行う。なお、ステップS30の判定で演算温度T11が所定温度Ta以上であれば、同様のステップS21より再度判定を行う流れとなる。
On the other hand, if the calculation temperature T10 is higher than the predetermined temperature Ta in the determination in step S28, it is determined whether T11 is equal to or lower than the predetermined temperature Ta (step S30). Here, when it is determined that the calculated temperature T11 is equal to or lower than the predetermined temperature Ta, it is determined that the medium to be cooled is supercooled, the operation of the
以上述べたように、本実施形態によれば、例えば、各号機側の冷水出口温度T10,T11の検知が困難な利用側熱交換器4においても、利用側熱交換器4に流入する水冷媒の入口部のT6と、水冷媒が利用側熱交換器4から流出する出口部のT7、及び各冷凍回路の圧縮機の運転容量を検出することにより、T10とT11を直接検出しなくても、これらの水温を演算により容易に推定することができる。そして、この推定温度に基づいて各圧縮機1の運転容量の調整や運転停止を制御することにより、利用側熱交換器4における被冷却媒体の凍結や、それによる熱交換器の破損等を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, for example, even in the use side heat exchanger 4 where it is difficult to detect the cold water outlet temperatures T10 and T11 on each unit side, the water refrigerant flowing into the use side heat exchanger 4 Without detecting T10 and T11 directly by detecting T6 at the inlet, T7 at the outlet from which the water refrigerant flows out of the use-side heat exchanger 4, and the operating capacity of the compressor of each refrigeration circuit These water temperatures can be easily estimated by calculation. Then, by adjusting the operation capacity of each
また、本実施形態によれば、各号機側の冷水出口温度を検知するためのサーミスタを設置する必要がないため、その分、製造原価を低減することができ、経済的である。 Moreover, according to this embodiment, since it is not necessary to install the thermistor for detecting the cold water exit temperature of each unit side, the manufacturing cost can be reduced correspondingly, which is economical.
(第2の実施形態)
次に、本発明の冷凍装置の第2の実施形態について図を参照して説明する。図2は、本発明を適用してなる冷凍装置の一実施形態を示す冷凍サイクル系統図である。図4は、図2の利用側熱交換器4の内部構造の概略図である。なお、以下の説明において、第1の実施形態と同一の構成要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the refrigeration apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a refrigeration cycle system diagram showing an embodiment of a refrigeration apparatus to which the present invention is applied. FIG. 4 is a schematic view of the internal structure of the use side heat exchanger 4 of FIG. In the following description, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment, and duplicate descriptions are omitted.
本実施形態の冷凍装置は、第1の実施形態と利用側熱交換器の構成が相違する。本実施形態の利用側熱交換器31は、各プレート8の間の開口側の一端とその対向する他端に、ヘッダ32,33が設けられている。ヘッダ32は1号機21側と2号機22側のそれぞれ独立したヘッダ32aと32bから構成され、ヘッダ33は1号機21側と2号機22側のそれぞれ独立したヘッダ33aと33bから構成される。
The refrigeration apparatus of this embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the use side heat exchanger. In the use
ヘッダ32aと33a、ヘッダ32bと33bは、それぞれプレート8の間の水冷媒流路を介して連通されている。そして、ヘッダ32aと32b、ヘッダ33aと33bは、それぞれ水冷媒流路34,35を介して並列的に連通されている。すなわち、本実施形態の利用側熱交換器31は、冷媒流路と水冷媒流路が共に1号機21側と2号機22側に仕切られており、互いに独立した関係になっている。そのため、各号機間の冷媒及び水冷媒の流れは分離されたものとなる。
The
また、水冷媒熱交換器31に流入する水冷媒が各号機側に分流する手前の入口部と、水冷媒が利用側熱交換器31から流出する出口部には、サーミスタ6,7がそれぞれ設置されている。
Further, the
なお、第1の実施形態と同様、利用側熱交換器4は、1号機側と2号機側の水冷媒流路を流れる水冷媒量(単位時間当たりの流量)は同等に構成され、各号機の圧縮機の運転容量が同一であれば、それぞれ冷媒流路を流れる冷媒量(単位時間当たりの流量)も同等になるように構成される。 As in the first embodiment, the use-side heat exchanger 4 is configured so that the amount of water refrigerant (flow rate per unit time) flowing through the water refrigerant passages on the first and second units is the same. If the operating capacities of the compressors are the same, the refrigerant amounts (flow rates per unit time) flowing through the refrigerant flow paths are equal.
このような利用側熱交換器31の構成において、入口部を通じてヘッダ32内に流入した水冷媒は、水冷媒流路34を介して分流されて1号機側と2号機側の水冷媒流路に流入(実線矢印)し、熱交換された後、ヘッダ33内に流入する。ヘッダ33内において、水冷媒流路35を介して合流された水冷媒は、出口部を通じて排出される。一方、1号機21と2号機22の冷媒導入管路23からそれぞれ流入した冷媒は、冷媒流路を水冷媒と対向する方向(点線矢印)へ通流し、冷媒排出管路24からそれぞれ排出される。
In such a configuration of the use
本実施形態においても、各号機側の水冷媒流路の出口部の冷水出口温度10,11をそれぞれ検知する必要があるが、これらの検出位置にはサーミスタを取り付けないものとして、各温度を推定する。ここで、各圧縮機1が同一容量で運転、停止を行う場合は、第1の実施形態と同様、図5の制御を用いることにより、T10、11を演算により求めることができる。また、圧縮機1に容量制御機能が搭載される場合は、図6の制御を用いることにより、T10、11を演算により求めることができる。このように、水冷媒を各号機に対応させて並列に分配し、熱交換する構成の利用側熱交換器31においても、第1の実施形態と同様、水冷媒の凍結を防止することができる。
Also in this embodiment, it is necessary to detect the chilled
以上述べたように、上記の実施形態では、いずれも2個の圧縮機(冷凍回路)を備える冷凍装置について示したが、これに限定されず、さらに多くの冷凍回路を搭載し、これらの利用側熱交換器を並列に接続してなる熱交換器の構成においても、同様に制御することができる。 As described above, in the above-described embodiments, the refrigeration apparatus including two compressors (refrigeration circuits) is shown. However, the present invention is not limited to this, and more refrigeration circuits are mounted and their use. The same control can be performed in the configuration of the heat exchanger in which the side heat exchangers are connected in parallel.
また、上記の実施形態では、各号機側の水冷媒流路を流れる水冷媒流量は、同一であるものとして説明したが、例えば、水冷媒流量が異なる場合でも、各号機側の水冷媒流量比を検出することにより、同様の制御を行うことができる。 In the above embodiment, the flow rate of the water refrigerant flowing through the water refrigerant flow path on each unit side has been described as being the same. For example, even if the water refrigerant flow rate is different, the water refrigerant flow rate ratio on each unit side By detecting this, the same control can be performed.
1 圧縮機
2 熱源側熱交換器
3 膨張装置
4 利用側熱交換器
6,7 サーミスタ
8 プレート
12 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各利用側熱交換器は、複数のプレートを互いに対向配置して前記冷媒が通流する冷媒流路と前記被冷却媒体が通流する被冷却媒体流路とを交互に配置し、すべての前記利用側熱交換器の前記被冷却媒体流路を前記プレートの入り側と出側でそれぞれ連通させてプレート式熱交換器を形成してなり、
前記プレート式熱交換器の前記被冷却媒体の入り側と出側の検出温度と前記各冷凍回路の運転容量とを入力して前記各利用側熱交換器の前記被冷却媒体流路の出側の被冷却媒体温度を演算により推定する温度推定手段を設けたことを特徴とする冷凍装置。 A compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, and a plurality of refrigeration circuits that sequentially connect the use side heat exchanger to circulate the refrigerant are provided, and the medium to be cooled exchanged by each of the use side heat exchangers is used as a load. In the refrigeration equipment to be supplied,
Each of the use-side heat exchangers has a plurality of plates arranged opposite to each other, and alternately arranges a refrigerant flow path through which the refrigerant flows and a cooled medium flow path through which the cooled medium flows. A plate type heat exchanger is formed by communicating the cooling medium flow path of the utilization side heat exchanger on the entrance side and the exit side of the plate,
The detected temperature of the inlet side and outlet side of the medium to be cooled of the plate heat exchanger and the operating capacity of each refrigeration circuit are input to the outlet side of the cooling medium flow path of each user side heat exchanger. A refrigeration apparatus comprising temperature estimation means for estimating the temperature of the medium to be cooled by calculation.
前記各利用側熱交換器は、複数のプレートを互いに対向配置して前記冷媒が通流する冷媒流路と前記被冷却媒体が通流する被冷却媒体流路とを交互に配置し、前記各利用側熱交換器の前記プレートの両端の前記被冷却媒体流路を相互に連通させる一対の共通ヘッダを配置してなるプレート式熱交換器を形成してなり、
前記プレート式熱交換器の前記被冷却媒体の入り側と出側の検出温度と前記各冷凍回路の運転容量とを入力して前記各利用側熱交換器の前記被冷却媒体流路の出側の被冷却媒体温度を演算により推定する温度推定手段を設けたことを特徴とする冷凍装置。 A compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, a plurality of refrigeration circuits that sequentially connect the use side heat exchanger to circulate the refrigerant, and a medium to be cooled exchanged by each of the use side heat exchangers as a load In the refrigeration equipment to be supplied,
Each of the use-side heat exchangers is configured by alternately arranging a plurality of plates facing each other and a refrigerant flow path through which the refrigerant flows and a cooled medium flow path through which the cooled medium flows, A plate-type heat exchanger is formed by arranging a pair of common headers that allow the cooling medium flow paths at both ends of the plate of the use side heat exchanger to communicate with each other;
The detected temperature of the inlet side and outlet side of the medium to be cooled of the plate heat exchanger and the operating capacity of each refrigeration circuit are input to the outlet side of the cooling medium flow path of each user side heat exchanger. A refrigeration apparatus comprising temperature estimation means for estimating the temperature of the medium to be cooled by calculation.
前記各利用側熱交換器は、複数のプレートを互いに対向配置して前記冷媒が通流する冷媒流路と前記被冷却媒体が通流する被冷却媒体流路とを交互に配置し、かつ前記プレートの両端の前記被冷却媒体流路を一対のヘッダにより相互に連通させ、すべての前記利用側熱交換器の各ヘッダを相互に連通させてなるプレート式熱交換器を形成してなり、
前記プレート式熱交換器の前記被冷却媒体の入り側と出側の検出温度と前記各冷凍回路の運転容量とを入力して前記各利用側熱交換器の前記被冷却媒体流路の出側の被冷却媒体温度を演算により推定する温度推定手段を設けたことを特徴とする冷凍装置。 A compressor, a heat source side heat exchanger, an expansion device, a plurality of refrigeration circuits that sequentially connect the use side heat exchanger to circulate the refrigerant, and a medium to be cooled exchanged by each of the use side heat exchangers as a load In the refrigeration equipment to be supplied,
Each usage-side heat exchanger has a plurality of plates arranged opposite to each other, alternately arranged refrigerant flow paths through which the refrigerant flows and cooled medium flow paths through which the cooled medium flows, and The cooling medium flow path at both ends of the plate is communicated with each other by a pair of headers, and a plate heat exchanger is formed in which the headers of all the use side heat exchangers are communicated with each other.
The detected temperature of the inlet side and outlet side of the medium to be cooled of the plate heat exchanger and the operating capacity of each refrigeration circuit are input to the outlet side of the cooling medium flow path of each user side heat exchanger. A refrigeration apparatus comprising temperature estimation means for estimating the temperature of the medium to be cooled by calculation.
The refrigeration according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature estimation means includes control means for stopping the operation of the refrigeration circuit when the estimated value of the temperature of the cooling medium is equal to or lower than a set temperature. apparatus.
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