JP2007232249A - Heat source machine, its control method, and heat source system - Google Patents

Heat source machine, its control method, and heat source system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo refrigerating machine capable of supplying cold water while keeping its constant temperature even when the turbo refrigerating machine is stopped by problems. <P>SOLUTION: In the turbo refrigerating machine 3 comprising an operating panel 4 for monitoring a state of the turbo refrigerating machine 3 cooling the cold water flowing in from an external load and controlling the turbo refrigerating machine 3, a start-up request signal requiring the start of the other turbo refrigerating machine is generated, when an operation stop prediction that the operation of the turbo refrigerating machine 3 is stopped after a prescribed time because of the abnormality in the state of the turbo refrigerating machine 3, is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばターボ冷凍機とされた熱源機およびその制御方法ならびに熱源システムに関するものである。   The present invention relates to a heat source machine, for example, a turbo refrigerator, a control method thereof, and a heat source system.

工場プロセスに用いられる冷水(熱媒)を一定温度にて供給する熱源システムの熱源機として、大容量熱源機であるターボ冷凍機が多用されている。このターボ冷凍機は、圧縮機として遠心式のターボ圧縮機を使用している。ターボ圧縮機は、高速回転機械であるため、異常時に損傷しないように安全に停止するように設計されている。具体的には、ターボ冷凍機を制御するマイコン基板に接続されているセンサが断線し、またはオーバレンジなどの異常を示した場合には、ターボ冷凍機を異常停止(トリップ)させている。
しかし、ターボ冷凍機がトリップしてしまうと、工場プロセスに供給する冷水の温度が変動し、工場で生産される製品の品質(歩留まり)に影響を及ぼしてしまう。
As a heat source device of a heat source system that supplies cold water (heat medium) used in a factory process at a constant temperature, a turbo refrigerator that is a large-capacity heat source device is frequently used. This turbo refrigerator uses a centrifugal turbo compressor as a compressor. Since the turbo compressor is a high-speed rotating machine, it is designed to stop safely so as not to be damaged in an abnormal state. Specifically, when a sensor connected to the microcomputer board that controls the turbo chiller is disconnected or indicates an abnormality such as an overrange, the turbo chiller is abnormally stopped (tripped).
However, if the centrifugal chiller trips, the temperature of the cold water supplied to the factory process fluctuates, which affects the quality (yield) of products produced in the factory.

一方、空調機器の分野では、複数の室外機を有する空調システムのいずれかの室外機が停止した場合に、他の室外機によってバックアップする技術が知られている(特許文献1及び2参照)。
また、冷凍サイクル装置を構成する圧縮機等の故障予知についての技術も知られている(特許文献3参照)。
On the other hand, in the field of air conditioning equipment, a technique is known in which when any outdoor unit of an air conditioning system having a plurality of outdoor units is stopped, backup is performed by another outdoor unit (see Patent Documents 1 and 2).
Moreover, the technique about failure prediction of the compressor etc. which comprise a refrigeration cycle apparatus is also known (refer patent document 3).

特開平7−332816号公報JP-A-7-332816 特開2001−201199号公報JP 2001-201199 A 特開2005−241089号公報JP 2005-241089 A

しかし、特許文献1及び2には、室外機の一つが停止した場合に他の室外機によってバックアップをどのように行うかという知見は示されているものの、室外機が停止した場合に円滑に他の室外機を起動させる知見については示されていない。したがって、当該公知技術を、複数のターボ冷凍機を備えた熱源システムに適用したとしても、運転中のターボ冷凍機が異常停止した場合に、円滑に後発機を起動させることはできない。
また、特許文献3のように圧縮機等の故障予知を適用したとしても、センサの断線のように殆ど予知できない事象については対処のしようがない。
したがって、運転中のターボ冷凍機の異常停止が行われて供給する冷水の温度が大幅に変化してしまう前に、円滑に後発機であるターボ冷凍機を起動することができる技術が望まれる。
However, in Patent Documents 1 and 2, although knowledge of how to perform backup by another outdoor unit when one of the outdoor units stops is shown, other smoothly when the outdoor unit stops There is no information about starting up outdoor units. Therefore, even if the known technology is applied to a heat source system including a plurality of turbo chillers, the subsequent machine cannot be started smoothly when the operating turbo chiller is abnormally stopped.
Moreover, even if failure prediction of a compressor or the like is applied as in Patent Document 3, there is no way to deal with an event that can hardly be predicted such as disconnection of a sensor.
Therefore, there is a demand for a technology that can smoothly start the turbo chiller that is the subsequent machine before the temperature of the chilled water to be supplied changes significantly due to the abnormal stop of the operating turbo chiller.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、熱源機が不具合により停止した場合であっても、一定温度の熱媒を継続して供給することができる熱源機およびその制御方法ならびに熱源システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the heat source device is stopped due to a malfunction, the heat source device capable of continuously supplying a heat medium at a constant temperature and its control. It is an object to provide a method and a heat source system.

上記課題を解決するために、本発明の熱源機およびその制御方法ならびに熱源システムは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第1態様にかかる熱源機の制御装置は、外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱した該外部負荷へと供給する熱源機の状態を監視して、該熱源機を制御する、熱源機の制御装置であって、前記熱源機の状態の異常により該熱源機の運転が所定時間経過後に停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機の起動を要請する後発機起動信号を発することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the heat source machine, the control method thereof, and the heat source system of the present invention employ the following means.
In other words, the control device for a heat source device according to the first aspect of the present invention controls the heat source device by monitoring the state of the heat source device that supplies the cooled or heated heat medium flowing from the external load to the external load. A control device for a heat source machine, when an operation stop prediction is made to predict that the operation of the heat source machine will be stopped after a predetermined time due to an abnormality in the state of the heat source machine. A late start signal for requesting start of the vehicle is issued.

熱源機の状態が異常となり、所定時間経過後に運転が停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機を起動する後発機起動信号を発することにより、運転中の熱源機が停止する前に他の熱源機の起動を行うことができる。運転中の熱源機は、後発機起動信号を発し、所定時間経過後に停止するので、この所定時間の間を、後発機の起動時間に当てることができる。そして、所定時間経過後に熱源機が停止したとしても、既に後発機の起動は開始されているので、外部負荷に供給される熱媒は、大幅な温度変動を示すことがない。
熱源機としては、例えばターボ冷凍機やスクリューチラーが挙げられる。
When the state of the heat source unit becomes abnormal and the operation stop prediction is predicted to stop the operation after a lapse of a predetermined time, by issuing a late start signal to start another heat source unit, Other heat source machines can be activated before the heat source machine stops. Since the operating heat source machine issues a late starter signal and stops after a predetermined time has elapsed, the predetermined time can be used as the start time of the late engine. And even if the heat source machine stops after a predetermined time has elapsed, since the start of the subsequent machine has already started, the heat medium supplied to the external load does not show a significant temperature fluctuation.
Examples of the heat source device include a turbo refrigerator and a screw chiller.

さらに、上記態様の熱源機の制御装置は、前記熱源機の各種状態を示す各状態変数を監視し、該状態変数が第1閾値を超えた場合にはアラーム信号を発するとともに運転を継続しながら正常運転状態への復帰を行い、前記状態変数が前記第1閾値を超えて更に第2閾値を超えた場合には運転継続不可能と判断して該熱源機を異常停止し、前記状態変数が、前記第1閾値と前記第2閾値との間に設定された第3閾値を超えた場合に、前記運転停止予測が行われることを特徴とする。   Furthermore, the control device for the heat source unit of the above aspect monitors each state variable indicating various states of the heat source unit, and issues an alarm signal and continues operation when the state variable exceeds the first threshold value. When the state variable exceeds the first threshold and further exceeds the second threshold, it is determined that the operation cannot be continued and the heat source unit is abnormally stopped. The operation stop prediction is performed when a third threshold value set between the first threshold value and the second threshold value is exceeded.

アラーム信号を発する第1閾値と運転継続不可能と判断する第2閾値との間に第3閾値を設けることとした。この第3閾値を設けることによって運転停止予測が行われることになる。正常運転状態へと復帰可能なアラーム信号を受けて他の熱源機を起動することがないので、無駄な起動指令を行うことがない。また、異常停止する以前に後発機起動信号を発することができるので、後発機の起動時間を確保することができる。
ここで、状態変数とは、例えば、凝縮器や蒸発器の圧力、圧縮機の駆動部を潤滑する潤滑油の温度、圧縮機を駆動するモータの電流値等が挙げられる。
The third threshold value is provided between the first threshold value for issuing the alarm signal and the second threshold value for determining that the operation cannot be continued. By providing the third threshold value, the operation stop prediction is performed. Since no other heat source device is activated in response to an alarm signal that can be returned to a normal operation state, a useless activation command is not issued. Moreover, since the late starter start signal can be issued before abnormal stop, the start time of the late starter can be secured.
Here, the state variables include, for example, the pressure of the condenser or the evaporator, the temperature of the lubricating oil that lubricates the driving unit of the compressor, the current value of the motor that drives the compressor, and the like.

さらに、第1態様にかかる熱源機の制御装置は、前記熱源機の各種状態を計測するセンサの異常が発生した場合に、前記運転停止予測が行われ、他のセンサを用いた代替値によって前記所定時間だけ該熱源機の運転を継続することを特徴とする。   Furthermore, the control device for the heat source device according to the first aspect performs the operation stop prediction when an abnormality occurs in a sensor that measures various states of the heat source device, and the replacement value using another sensor is used as the value. The operation of the heat source unit is continued for a predetermined time.

熱源機の各種状態を計測するセンサに異常が発生し、そのセンサが運転継続のために重要なセンサである場合には、即座に運転停止するのが一般であるが、他のセンサによって代替値を得て、この代替値を用いれば一定時間は運転を継続することができる。これにより、所定時間だけ運転を継続することができ、後発機(他の熱源機)の起動時間を確保することができる。   When an abnormality occurs in a sensor that measures various states of the heat source machine and the sensor is an important sensor for continued operation, it is common to immediately stop the operation. If this alternative value is used, the operation can be continued for a certain time. Thereby, a driving | running can be continued only for the predetermined time, and the starting time of a succeeding machine (other heat-source equipment) can be ensured.

さらに、上述の各態様にかかる熱源機の制御装置では、前記所定時間は、前記後発機起動信号が与えられる前記他の熱源機が起動を略完了する時間とされていることを特徴とする。   Furthermore, in the control device for a heat source apparatus according to each of the above-described aspects, the predetermined time is a time for which the other heat source apparatus to which the subsequent generator start signal is given is substantially completed for start-up.

所定時間を、後発機が起動を略完了する時間とすることにより、熱媒の温度を殆ど変化させずに外部負荷に対して熱媒を供給することができる。
所定時間としては、熱源機の容量にもよるが、ターボ冷凍機の場合、例えば3分間程度とされる。
By setting the predetermined time to a time when the starter machine almost completes startup, the heat medium can be supplied to the external load with almost no change in the temperature of the heat medium.
Although it depends on the capacity of the heat source unit, the predetermined time is, for example, about 3 minutes in the case of a turbo refrigerator.

また、本発明にかかる熱源機は、上述のいずれかの態様の熱源機の制御装置を備えている。   Moreover, the heat source machine concerning this invention is equipped with the control apparatus of the heat source machine of any one of the above-mentioned aspects.

また、本発明にかかる熱源システムは、外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱して該外部負荷へと供給する複数の熱源機と、各前記熱源機の制御を行うシステム制御装置と、を備えた熱源システムであって、少なくとも1つの前記熱源機が、上述の各態様のいずれかの熱源機の制御装置を備え、前記システム制御装置は、前記熱源機の制御装置から発せられた後発機起動信号によって、他の前記熱源機を起動することを特徴とする。   The heat source system according to the present invention includes a plurality of heat source devices that cool or heat a heat medium flowing from an external load and supplies the heat medium to the external load, and a system control device that controls each of the heat source devices. A heat source system, wherein at least one of the heat source units includes the control device for the heat source unit according to any one of the above-described aspects, and the system control unit is a late generator generated from the control unit for the heat source unit. The other heat source machine is activated by an activation signal.

上記各態様の熱源機の制御装置を備えているので、熱源機が何らかの異常で停止した場合であっても、熱媒の温度を殆ど変化させることなく外部負荷に対して熱媒を供給できる熱源システムを実現することができる。   Since the control device for the heat source device of each aspect is provided, even if the heat source device stops due to some abnormality, the heat source can supply the heat medium to the external load with almost no change in the temperature of the heat medium A system can be realized.

また、本発明にかかる熱源機の制御方法は、外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱して該外部負荷へと供給する熱源機の状態を監視して、該熱源機を制御する、熱源機の制御方法であって、前記熱源機の状態の異常により該熱源機の運転が所定時間経過後に停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機の起動を要請する後発機起動信号を発することを特徴とする。   The method of controlling a heat source apparatus according to the present invention includes: a heat source that controls a heat source apparatus by monitoring a state of the heat source apparatus that cools or heats a heat medium flowing from an external load and supplies the heat medium to the external load. When the operation of the heat source unit is predicted to be stopped after a predetermined time due to an abnormality in the state of the heat source unit, the other heat source unit is started. It is characterized by issuing a requested late start signal.

熱源機の状態が異常となり、所定時間経過後に運転が停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機を起動する後発機起動信号を発することにより、運転中の熱源機が停止する前に他の熱源機の起動を行うことができる。運転中の熱源機は、後発機起動信号を発し、所定時間経過後に停止するので、この所定時間の間を、後発機の起動時間に当てることができる。そして、所定時間経過後に熱源機が停止したとしても、既に後発機の起動は開始されているので、外部負荷に供給される熱媒は、大幅な温度変動を示すことがない。
熱源機としては、例えばターボ冷凍機やスクリューチラーが挙げられる。
When the state of the heat source unit becomes abnormal and the operation stop prediction is predicted to stop the operation after a lapse of a predetermined time, by issuing a late start signal to start another heat source unit, Other heat source machines can be activated before the heat source machine stops. Since the operating heat source machine issues a late starter signal and stops after a predetermined time has elapsed, the predetermined time can be used as the start time of the late engine. And even if the heat source machine stops after a predetermined time has elapsed, since the start of the subsequent machine has already started, the heat medium supplied to the external load does not show a significant temperature fluctuation.
Examples of the heat source device include a turbo refrigerator and a screw chiller.

他の熱源機に起動を要請する後発機起動信号を与えた後に所定時間経過後停止することとしたので、熱源機が不具合により停止した場合であっても、略一定温度の熱媒を外部負荷に供給することができる。   Since it was decided to stop after a lapse of a predetermined time after giving a late start signal to request the start to other heat source machines, even if the heat source machine stopped due to a malfunction, a heat medium with a substantially constant temperature was externally loaded. Can be supplied to.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
図1には、本発明の第1実施形態にかかる熱源システム1が示されている。
本実施形態にかかる熱源システム1は、2台のターボ冷凍機(熱源機)3から構成される。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a heat source system 1 according to a first embodiment of the present invention.
The heat source system 1 according to the present embodiment includes two turbo chillers (heat source units) 3.

各ターボ冷凍機3は、同等の冷凍能力を有している。第1ターボ冷凍機3aおよび第2ターボ冷凍機(他の熱源機)3bは、それぞれ、外部負荷に対して接続されている。
各ターボ冷凍機3には、運転制御を行うための操作盤(熱源機の制御装置)4が設けられている。この操作盤4は、熱源システム1全体の制御を行うシステム制御盤(システム制御装置)2に対して、双方向に通信できるように電気的に接続されている。したがって、操作盤4は、遠方であるシステム制御盤2から操作できるようになっている。また、操作盤4は、ターボ冷凍機3近傍のオペレータの手元でも操作できるようになっている。
操作盤4は、図3を用いて後述するように、アラーム信号やトリップ信号を出力するだけでなく、スタートアップリクエスト信号(後発機起動信号)をも出力するようになっている。
Each turbo refrigerator 3 has an equivalent refrigeration capacity. The first turbo chiller 3a and the second turbo chiller (other heat source machine) 3b are each connected to an external load.
Each turbo chiller 3 is provided with an operation panel (heat source machine control device) 4 for performing operation control. The operation panel 4 is electrically connected to a system control panel (system control apparatus) 2 that controls the entire heat source system 1 so that bidirectional communication is possible. Therefore, the operation panel 4 can be operated from the remote system control panel 2. The operation panel 4 can also be operated by an operator near the turbo refrigerator 3.
As will be described later with reference to FIG. 3, the operation panel 4 not only outputs an alarm signal and a trip signal, but also outputs a start-up request signal (later-engine start signal).

各ターボ冷凍機3には、外部負荷側に接続された蒸発器7および冷却塔側に接続された凝縮器13が設けられている。
蒸発器7には、還用および往用の冷水管(熱媒配管)8a,8bが接続されており、外部負荷との間で冷水の熱媒が循環して流れるようになっている。還用冷水管8aには、熱媒を供給するための熱媒ポンプ12が設けられている。冷水管8a,8bは、外部負荷の要求に応じて、冷水ヘッダ10a,10bまたは温水ヘッダに接続切換されるようになっている。図1には、外部負荷としての工場プロセス側に対して、冷水ヘッダ10a,10bが接続された状態が示されている。
Each turbo refrigerator 3 is provided with an evaporator 7 connected to the external load side and a condenser 13 connected to the cooling tower side.
The evaporator 7 is connected to return and forward chilled water pipes (heat medium pipes) 8a and 8b so that the chilled water heat medium circulates and flows to and from an external load. The return cold water pipe 8a is provided with a heat medium pump 12 for supplying a heat medium. The chilled water pipes 8a and 8b are connected and switched to the chilled water headers 10a and 10b or the hot water header according to the request of the external load. FIG. 1 shows a state where the cold water headers 10a and 10b are connected to the factory process side as an external load.

凝縮器13には、冷却水が流れる還用および往用の冷却水配管17a,17bを介して冷却塔15が接続されている。冷却塔15では、冷却水が散布され、外気との間で熱交換が行われる。還用冷却水配管17aには、冷却水を供給するための冷却水ポンプ19が設けられている。   A cooling tower 15 is connected to the condenser 13 via return and forward cooling water pipes 17a and 17b through which cooling water flows. In the cooling tower 15, cooling water is sprinkled and heat exchange is performed with the outside air. A cooling water pump 19 for supplying cooling water is provided in the return cooling water pipe 17a.

熱源システム1には、システム全体の制御を司るシステム制御盤2が設けられている。熱源システム制御盤2は、各ターボ冷凍機3、冷却塔15、熱媒ポンプ12等を制御する。
また、システム制御盤2は、各ターボ冷凍機3の操作盤4から、スタートアップリクエスト信号を受けるようになっている。
The heat source system 1 is provided with a system control panel 2 that controls the entire system. The heat source system control panel 2 controls each turbo chiller 3, the cooling tower 15, the heat medium pump 12, and the like.
Further, the system control panel 2 receives a startup request signal from the operation panel 4 of each turbo refrigerator 3.

図2には、ターボ冷凍機3の構成が示されている。同図に示した構成は冷房運転についてのものである。
第1ターボ冷凍機3aおよび第2ターボ冷凍機3bは、ともに、同図に示した構成を有している。ターボ冷凍機3は、2段圧縮2段膨張のサイクルを構成している。
FIG. 2 shows the configuration of the turbo refrigerator 3. The configuration shown in the figure is for the cooling operation.
Both the first turbo chiller 3a and the second turbo chiller 3b have the configuration shown in FIG. The turbo refrigerator 3 constitutes a two-stage compression and two-stage expansion cycle.

ターボ冷凍機3は、冷媒を圧縮するターボ圧縮機23と、冷却水管13a,13bが接続された凝縮器13と、冷水管8a,8bが接続された蒸発器7と、凝縮器13と蒸発器7との間に設けられた中間冷却器27とを備えている。また、中間冷却器27と凝縮器13との間の冷媒配管には第1膨張弁29が、中間冷却器27と蒸発器7との間の冷媒配管には第2膨張弁30が、それぞれ設けられている。   The turbo refrigerator 3 includes a turbo compressor 23 that compresses a refrigerant, a condenser 13 to which cooling water pipes 13a and 13b are connected, an evaporator 7 to which cold water pipes 8a and 8b are connected, a condenser 13 and an evaporator. 7 and an intermediate cooler 27 provided between the two. A first expansion valve 29 is provided in the refrigerant pipe between the intermediate cooler 27 and the condenser 13, and a second expansion valve 30 is provided in the refrigerant pipe between the intermediate cooler 27 and the evaporator 7. It has been.

ターボ圧縮機23は、高圧力比が得られる遠心圧縮機となっている。ターボ圧縮機23の軸受等の駆動部は油潤滑が行われており、この潤滑油の温度Tpは潤滑油温度センサ23aによって計測される。潤滑油温度センサ23aの出力は、操作盤4(図1参照)へと伝送される。
ターボ圧縮機23は、電動モータ37と、入口ベーン35とを備えている。
電動モータ37は、電源周波数による一定回転数の場合や、インバータ式とされ、周波数可変制御されるようになっている。電動モータ37には、モータ電流Amを計測するための電流計37aが設けられている。この電流計37aの出力は、操作盤4へと伝送される。インバータ式の場合には、インバータ制御基板から信号として電流値が伝送される。
入口ベーン35は、冷媒流れ上流側に設けられており、流入する冷媒流量を調整する。入口ベーン35の開度は制御部によって制御される。この入口ベーン35の開度調整によって、冷水出口温度T1が制御される。
The turbo compressor 23 is a centrifugal compressor capable of obtaining a high pressure ratio. Oil lubrication is performed on a drive unit such as a bearing of the turbo compressor 23, and the temperature Tp of the lubricant is measured by a lubricant temperature sensor 23a. The output of the lubricating oil temperature sensor 23a is transmitted to the operation panel 4 (see FIG. 1).
The turbo compressor 23 includes an electric motor 37 and an inlet vane 35.
The electric motor 37 has a constant rotational speed depending on the power supply frequency, or is an inverter type, and is variably controlled. The electric motor 37 is provided with an ammeter 37a for measuring the motor current Am. The output of the ammeter 37a is transmitted to the operation panel 4. In the case of the inverter type, a current value is transmitted as a signal from the inverter control board.
The inlet vane 35 is provided on the upstream side of the refrigerant flow, and adjusts the flow rate of the flowing refrigerant. The opening degree of the inlet vane 35 is controlled by the control unit. By adjusting the opening degree of the inlet vane 35, the cold water outlet temperature T1 is controlled.

凝縮器13は、シェル・アンド・チューブ式の熱交換器とされている。凝縮器13には、冷却水管13a,13bが接続されており、この冷却水管13a,13b内を流れる水とシェル内の冷媒とが熱交換を行う。冷却水管13a,13bは、冷却塔と接続されている。
凝縮器13には、圧力センサ13sが設けられており、凝縮圧力が計測されるようになっている。圧力センサ13sの出力は、操作盤4へと伝送される。
The condenser 13 is a shell-and-tube heat exchanger. Cooling water pipes 13a and 13b are connected to the condenser 13, and the water flowing in the cooling water pipes 13a and 13b exchanges heat with the refrigerant in the shell. The cooling water pipes 13a and 13b are connected to a cooling tower.
The condenser 13 is provided with a pressure sensor 13s so that the condensation pressure is measured. The output of the pressure sensor 13s is transmitted to the operation panel 4.

蒸発器7は、シェル・アンド・チューブ式の熱交換器とされている。蒸発器7には、冷水管8a,8bが接続されており、この冷水管8a,8b内を流れる水とシェル内の冷媒とが熱交換を行う。冷水管8a,8bは、外部負荷と接続されており、冷水が流れる。往用冷水管8aの上流側には熱交換前の冷水入口温度T0を計測する冷水入口温度センサ31aが、還用冷水管8bの下流側には熱交換後の冷水出口温度T1を計測する冷水出口温度センサ31bが、それぞれ設けられている。一般に、冷房時の冷水入口温度T0は12℃に、冷水出口温度T1は7℃に設定される。
蒸発器7には、圧力センサ7sが設けられており、蒸発圧力が計測されるようになっている。圧力センサ7sの出力は、操作盤4へと伝送される。
The evaporator 7 is a shell-and-tube heat exchanger. Cold water pipes 8a and 8b are connected to the evaporator 7, and water flowing through the cold water pipes 8a and 8b exchanges heat with the refrigerant in the shell. The cold water pipes 8a and 8b are connected to an external load, and cold water flows. A chilled water inlet temperature sensor 31a that measures the chilled water inlet temperature T0 before heat exchange is located upstream of the outgoing chilled water pipe 8a, and a chilled water that measures the chilled water outlet temperature T1 after heat exchange is located downstream of the return chilled water pipe 8b. Each outlet temperature sensor 31b is provided. Generally, the cold water inlet temperature T0 during cooling is set to 12 ° C., and the cold water outlet temperature T1 is set to 7 ° C.
The evaporator 7 is provided with a pressure sensor 7s so that the evaporation pressure is measured. The output of the pressure sensor 7s is transmitted to the operation panel 4.

中間冷却器27は、凝縮器13と蒸発器7との間に設けられ、内部に凝縮した液冷媒が貯留される容器となっている。
中間冷却器27には、ターボ圧縮機23の中間段との間に、中間圧冷媒配管27aが接続されている。中間圧冷媒配管27aの下端(冷媒流れの上流端)は、中間冷却器27内の上方空間に位置しており、中間冷却器27内のガス冷媒を吸い込むようになっている。
中間冷却器27では、凝縮器13からの高圧液冷媒が蒸発するようになっており、この蒸発潜熱によって、中間圧冷媒配管27aを介して蒸発器へと導かれる液冷媒が冷却される。そして、蒸発して飽和温度付近となったガス冷媒は、ターボ圧縮機23において低圧から中間段まで圧縮されたガス冷媒と混合され、中間段から圧縮されるガス冷媒を冷却している。
中間冷却器27には、中間圧力Pmを計測するための圧力センサ27sが設けられている。圧力センサ27sの出力は、操作盤4へと伝送される。
The intercooler 27 is provided between the condenser 13 and the evaporator 7 and is a container in which the liquid refrigerant condensed inside is stored.
An intermediate pressure refrigerant pipe 27 a is connected between the intermediate cooler 27 and the intermediate stage of the turbo compressor 23. The lower end of the intermediate pressure refrigerant pipe 27a (upstream end of the refrigerant flow) is located in the upper space in the intermediate cooler 27 and sucks the gas refrigerant in the intermediate cooler 27.
In the intermediate cooler 27, the high-pressure liquid refrigerant from the condenser 13 evaporates, and the liquid refrigerant guided to the evaporator via the intermediate-pressure refrigerant pipe 27a is cooled by this latent heat of vaporization. Then, the gas refrigerant that has evaporated to near the saturation temperature is mixed with the gas refrigerant compressed from the low pressure to the intermediate stage in the turbo compressor 23 to cool the gas refrigerant compressed from the intermediate stage.
The intermediate cooler 27 is provided with a pressure sensor 27s for measuring the intermediate pressure Pm. The output of the pressure sensor 27 s is transmitted to the operation panel 4.

第1膨張弁29は、凝縮器13と中間冷却器27との間に設けられており、液冷媒を絞ることによって等エンタルピー膨張させるものである。
第2膨張弁30は、蒸発器7と中間冷却器27との間に設けられており、液冷媒を絞ることによって等エンタルピー膨張させるものである。
第1膨張弁29および第2膨張弁30は、それぞれ、制御部である操作盤4によってその開度が制御されるようになっている。
The first expansion valve 29 is provided between the condenser 13 and the intercooler 27, and is expanded by equal enthalpy by constricting the liquid refrigerant.
The second expansion valve 30 is provided between the evaporator 7 and the intercooler 27, and is expanded by equal enthalpy by constricting the liquid refrigerant.
The opening degree of each of the first expansion valve 29 and the second expansion valve 30 is controlled by the operation panel 4 serving as a control unit.

次に、上記構成のターボ冷凍機1の動作について説明する。
ターボ圧縮機23は、電動機37によって駆動され、制御部である操作盤4によるインバータ制御により所定周波数で回転させられる。入口ベーン35は、制御部によって、設定温度(例えば、冷水入口温度12℃、冷水出口温度7℃)を達成するようにその開度が調整されている。
Next, the operation of the turbo refrigerator 1 having the above configuration will be described.
The turbo compressor 23 is driven by an electric motor 37 and is rotated at a predetermined frequency by inverter control by the operation panel 4 serving as a control unit. The opening degree of the inlet vane 35 is adjusted by the control unit so as to achieve a set temperature (for example, a cold water inlet temperature of 12 ° C. and a cold water outlet temperature of 7 ° C.).

蒸発器7から吸い込まれた低圧ガス冷媒は、ターボ圧縮機23によって圧縮され、中間圧まで圧縮される。中間圧まで圧縮されたガス冷媒は、中間圧冷媒配管27aから流入する中間圧ガス冷媒によって冷却される。中間圧ガス冷媒によって冷却されたガス冷媒は、ターボ圧縮機23によって更に圧縮され高圧ガス冷媒となる。   The low-pressure gas refrigerant sucked from the evaporator 7 is compressed by the turbo compressor 23 and compressed to an intermediate pressure. The gas refrigerant compressed to the intermediate pressure is cooled by the intermediate pressure gas refrigerant flowing from the intermediate pressure refrigerant pipe 27a. The gas refrigerant cooled by the intermediate pressure gas refrigerant is further compressed by the turbo compressor 23 to become a high pressure gas refrigerant.

ターボ圧縮機23から吐出された高圧ガス冷媒は、冷媒配管39aを通り、凝縮器13へと導かれる、
凝縮器13において、冷却塔からの冷却水によって高温高圧のガス冷媒は略等圧に冷却され、高圧低温の液冷媒となる。高圧低温の液冷媒は、冷媒配管39bを通り高圧膨張弁(第1膨張弁29)へと導かれ、この高圧膨張弁によって等エンタルピー的に中間圧まで膨張させられる。中間圧まで膨張させられた冷媒は、冷媒配管39cを介して中間冷却器27へと導かれる。中間冷却器27において、一部の冷媒は蒸発し、中間圧冷媒配管27aを介してターボ圧縮機23の中間段へと導かれる。中間冷却器27において蒸発せずに凝縮したままの液冷媒は、中間冷却器27内に貯留される。中間冷却器27内に貯留された中間圧の液冷媒は、冷媒配管39dを介して低圧膨張弁(第2膨張弁30)へと導かれる。中間圧の液冷媒は、低圧膨張弁によって等エンタルピー的に低圧まで膨張させられる。
低圧まで膨張させられた冷媒は、蒸発器7において蒸発し、冷水管8a,8bから熱を奪う。これにより、12℃で流入した冷水は7℃で負荷側に返送されることになる。
蒸発器7において蒸発した低圧ガス冷媒は、ターボ圧縮機23の低圧段へと導かれ、再び圧縮される。
The high-pressure gas refrigerant discharged from the turbo compressor 23 is led to the condenser 13 through the refrigerant pipe 39a.
In the condenser 13, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is cooled to substantially equal pressure by the cooling water from the cooling tower, and becomes a high-pressure and low-temperature liquid refrigerant. The high-pressure and low-temperature liquid refrigerant is led to the high-pressure expansion valve (first expansion valve 29) through the refrigerant pipe 39b, and is expanded to the intermediate pressure in an enthalpy manner by this high-pressure expansion valve. The refrigerant expanded to the intermediate pressure is led to the intermediate cooler 27 through the refrigerant pipe 39c. In the intermediate cooler 27, a part of the refrigerant evaporates and is led to the intermediate stage of the turbo compressor 23 through the intermediate pressure refrigerant pipe 27a. The liquid refrigerant that has been condensed without being evaporated in the intermediate cooler 27 is stored in the intermediate cooler 27. The intermediate-pressure liquid refrigerant stored in the intermediate cooler 27 is guided to the low-pressure expansion valve (second expansion valve 30) via the refrigerant pipe 39d. The intermediate-pressure liquid refrigerant is expanded to a low pressure in an enthalpy manner by a low-pressure expansion valve.
The refrigerant expanded to a low pressure evaporates in the evaporator 7 and takes heat from the cold water pipes 8a and 8b. Thereby, the cold water which flowed in at 12 ° C. is returned to the load side at 7 ° C.
The low-pressure gas refrigerant evaporated in the evaporator 7 is led to the low-pressure stage of the turbo compressor 23 and is compressed again.

次に、図3を用いて、各ターボ冷凍機3に設けられた操作盤4について説明する。同図には、本発明に関連する部分のみの構成が示されており、アラーム信号、トリップ信号およびスタートアップリクエスト信号を出力する際のブロック図が示されている。
操作盤4には、冷水入口温度センサ31a(図2参照)によって得られる冷水入口温度(状態変数)T0と、冷水出口温度センサ31b(図2参照)によって得られる冷水出口温度(状態変数)T1と、凝縮器圧力センサ13s(図2参照)によって得られる凝縮圧力(状態変数)Pcと、蒸発器圧力センサ7s(図2参照)によって得られる蒸発圧力(状態変数)Peと、中間冷却器圧力センサ27s(図2参照)によって得られる中間圧力(状態変数)Pmと、潤滑油温度センサ23a(図2参照)によって得られる潤滑油温度(状態変数)Tpと、電流計37a(図2参照)によって得られるモータ電流(状態変数)Amとが入力される。
Next, the operation panel 4 provided in each turbo refrigerator 3 will be described with reference to FIG. This figure shows only the configuration related to the present invention, and shows a block diagram when outputting an alarm signal, a trip signal, and a startup request signal.
The operation panel 4 includes a cold water inlet temperature (state variable) T0 obtained by the cold water inlet temperature sensor 31a (see FIG. 2) and a cold water outlet temperature (state variable) T1 obtained by the cold water outlet temperature sensor 31b (see FIG. 2). The condensation pressure (state variable) Pc obtained by the condenser pressure sensor 13s (see FIG. 2), the evaporation pressure (state variable) Pe obtained by the evaporator pressure sensor 7s (see FIG. 2), and the intercooler pressure. Intermediate pressure (state variable) Pm obtained by sensor 27s (see FIG. 2), lubricant temperature (state variable) Tp obtained by lubricant temperature sensor 23a (see FIG. 2), and ammeter 37a (see FIG. 2) Is input to the motor current (state variable) Am.

操作盤4から出力されるアラーム信号は、システム制御盤(図1参照)へと伝送される。このアラーム信号は、操作盤4に入力された各センサからの値が第1閾値を超えた場合に発せられる。アラーム信号が発せられた状態は、ターボ冷凍機3の運転を継続しながら正常状態への復帰が可能であることを意味しており、この点でスタートアップリクエスト信号とは異なる。   The alarm signal output from the operation panel 4 is transmitted to the system control panel (see FIG. 1). This alarm signal is issued when the value from each sensor input to the operation panel 4 exceeds the first threshold value. The state in which the alarm signal is issued means that it is possible to return to the normal state while continuing the operation of the turbo chiller 3, and this point is different from the startup request signal.

操作盤4から出力されるトリップ信号は、操作盤4に入力された各センサからの値が第2閾値を超えた場合に発せられる。この第2閾値は、アラーム信号が発せられる第1閾値よりも高い異常状態を示す値が設定される。例えば、凝縮圧力Pcの場合には、第2閾値は第1閾値よりも大きな値が設定される。トリップ信号が発せられると、ターボ冷凍機3の各機器の保護のために、即座に運転が停止される。   The trip signal output from the operation panel 4 is issued when the value from each sensor input to the operation panel 4 exceeds the second threshold value. The second threshold value is set to a value indicating an abnormal state higher than the first threshold value at which an alarm signal is issued. For example, in the case of the condensation pressure Pc, the second threshold value is set to a value larger than the first threshold value. When the trip signal is issued, the operation is immediately stopped to protect each device of the turbo refrigerator 3.

操作盤4から出力されるスタートアップリクエスト信号は、操作盤4に入力された各センサからの値が第3閾値を超えた場合に発せられる。この第3閾値は、アラーム信号の第1閾値とトリップ信号の第2閾値との間に設定される。スタートアップリクエスト信号は、所定時間経過(例えば3分)後にターボ冷凍機3が必ず停止するという状態を意味する。したがって、第3閾値を超えた場合に運転停止予測が行われることになる。スタートアップリクエスト信号が発せられると、この信号を受けたシステム制御盤2は、停止中の他のターボ冷凍機3が起動開始するように制御する。   The startup request signal output from the operation panel 4 is issued when the value from each sensor input to the operation panel 4 exceeds the third threshold value. The third threshold value is set between the first threshold value of the alarm signal and the second threshold value of the trip signal. The start-up request signal means a state in which the turbo chiller 3 is always stopped after a predetermined time (for example, 3 minutes). Therefore, when the third threshold value is exceeded, the operation stop prediction is performed. When a startup request signal is issued, the system control panel 2 that has received this signal controls the other turbo chillers 3 that are stopped to start.

次に、アラーム信号、トリップ信号、及びスタートアップリクエスト信号の関係について、センサ値ごとに具体的に説明する。なお、冷水入口温度T0および冷水出口温度T1については、アラーム設定をしていないので、その説明は省略する。   Next, the relationship between the alarm signal, trip signal, and startup request signal will be specifically described for each sensor value. In addition, about the cold water inlet temperature T0 and the cold water outlet temperature T1, since the alarm setting is not carried out, the description is abbreviate | omitted.

凝縮圧力Pcについては、凝縮圧力Pcが高くなり、第1閾値を超えると、アラーム信号が発せられる。この場合には、各膨張弁29,30(図2参照)および入口ベーン35の動作を制限し、正常運転へと導くように制御する。これにもかかわらず、さらに凝縮圧力Pcが高くなり、第3閾値を超えると、スタートアップリクエスト信号が発せられる。これにより、後発機のターボ冷凍機3の起動が開始されるとともに、運転中のターボ冷凍機3は所定時間後に停止するように制御される。この停止制御が行われている場合であっても、凝縮圧力Pcがさらに高くなり、第2閾値を超えると、トリップ信号が発せられ、ターボ冷凍機3は強制停止させられる。この場合には、停止制御中のターボ冷凍機3であっても、所定時間を待たずに強制停止させられる。   Regarding the condensation pressure Pc, when the condensation pressure Pc increases and exceeds the first threshold, an alarm signal is issued. In this case, the operation of each of the expansion valves 29 and 30 (see FIG. 2) and the inlet vane 35 is limited and controlled so as to lead to normal operation. In spite of this, when the condensation pressure Pc further increases and exceeds the third threshold value, a startup request signal is issued. As a result, the start-up of the turbo chiller 3 as a subsequent machine is started, and the operating turbo chiller 3 is controlled to stop after a predetermined time. Even when this stop control is performed, when the condensation pressure Pc further increases and exceeds the second threshold value, a trip signal is issued and the turbo refrigerator 3 is forcibly stopped. In this case, even the turbo chiller 3 under stop control can be forcibly stopped without waiting for a predetermined time.

蒸発圧力Peについては、蒸発圧力Peが低くなり、第1閾値を超えると、アラーム信号が発せられる。この場合には、各膨張弁29,30(図2参照)および入口ベーン35の動作を制限し、正常運転へと導くように制御する。これにもかかわらず、さらに蒸発圧力Peが低くなり、第3閾値を超えると、スタートアップリクエスト信号が発せられる。これにより、後発機のターボ冷凍機3の起動が開始されるとともに、運転中のターボ冷凍機3は所定時間後に停止するように制御される。この停止制御が行われている場合であっても、蒸発圧力Peがさらに低くなり、第2閾値を超えると、トリップ信号が発せられ、ターボ冷凍機3は強制停止させられる。この場合には、停止制御中のターボ冷凍機3であっても、所定時間を待たずに強制停止させられる。   As for the evaporation pressure Pe, an alarm signal is issued when the evaporation pressure Pe becomes low and exceeds the first threshold value. In this case, the operation of each of the expansion valves 29 and 30 (see FIG. 2) and the inlet vane 35 is limited and controlled so as to lead to normal operation. Nevertheless, when the evaporation pressure Pe further decreases and exceeds the third threshold value, a startup request signal is issued. As a result, the start-up of the turbo chiller 3 as a subsequent machine is started, and the operating turbo chiller 3 is controlled to stop after a predetermined time. Even when the stop control is performed, when the evaporation pressure Pe is further reduced and exceeds the second threshold value, a trip signal is generated and the turbo refrigerator 3 is forcibly stopped. In this case, even the turbo chiller 3 under stop control can be forcibly stopped without waiting for a predetermined time.

潤滑油温度Tpについては、潤滑油温度Tpが高くなり、高温側の第1閾値を超えると、アラーム信号が発せられる。ただし、このアラーム信号は、制御が安定しないときに発せられることが多い。さらに、潤滑油温度Tpが高くなり、第3閾値を超えると、スタートアップリクエスト信号が発せられる。これにより、後発機のターボ冷凍機3の起動が開始されるとともに、運転中のターボ冷凍機3は所定時間後に停止するように制御される。この停止制御が行われている場合であっても、潤滑油温度Tpがさらに高くなり、第2閾値を超えると、トリップ信号が発せられ、ターボ冷凍機3は強制停止させられる。この場合には、停止制御中のターボ冷凍機3であっても、所定時間を待たずに強制停止させられる。
また、潤滑油温度Tpが低くなり、低温側の第1閾値を超えると、アラーム信号が発せられる。ただし、このアラーム信号は、制御が安定しないときに発せられることが多い。さらに、潤滑油温度Tpが低くなり、第3閾値を超えると、スタートアップリクエスト信号が発せられる。これにより、後発機のターボ冷凍機3の起動が開始されるとともに、運転中のターボ冷凍機3は所定時間後に停止するように制御される。この停止制御が行われている場合であっても、潤滑油温度Tpがさらに低くなり、第2閾値を超えると、トリップ信号が発せられ、ターボ冷凍機3は強制停止させられる。この場合には、停止制御中のターボ冷凍機3であっても、所定時間を待たずに強制停止させられる。
Regarding the lubricating oil temperature Tp, when the lubricating oil temperature Tp becomes high and exceeds the first threshold value on the high temperature side, an alarm signal is issued. However, this alarm signal is often issued when the control is not stable. Further, when the lubricating oil temperature Tp increases and exceeds the third threshold value, a startup request signal is issued. As a result, the start-up of the turbo chiller 3 as a subsequent machine is started, and the operating turbo chiller 3 is controlled to stop after a predetermined time. Even when this stop control is performed, when the lubricating oil temperature Tp further increases and exceeds the second threshold value, a trip signal is issued and the turbo refrigerator 3 is forcibly stopped. In this case, even the turbo chiller 3 under stop control can be forcibly stopped without waiting for a predetermined time.
Further, when the lubricating oil temperature Tp becomes low and exceeds the first threshold value on the low temperature side, an alarm signal is issued. However, this alarm signal is often issued when the control is not stable. Furthermore, when the lubricating oil temperature Tp becomes low and exceeds the third threshold value, a start-up request signal is issued. As a result, the start-up of the turbo chiller 3 as a subsequent machine is started, and the operating turbo chiller 3 is controlled to stop after a predetermined time. Even when this stop control is performed, when the lubricating oil temperature Tp is further lowered and exceeds the second threshold value, a trip signal is issued and the turbo refrigerator 3 is forcibly stopped. In this case, even the turbo chiller 3 under stop control can be forcibly stopped without waiting for a predetermined time.

モータ電流Amについては、モータ電流Amが大きくなり、第1閾値を超えると、アラーム信号が発せられる。この場合には、各膨張弁29,30(図2参照)および入口ベーン35の動作を制限し、正常運転へと導くように制御する。これにもかかわらず、さらにモータ電流Amが大きくなり、第3閾値を超えると、スタートアップリクエスト信号が発せられる。これにより、後発機のターボ冷凍機3の起動が開始されるとともに、運転中のターボ冷凍機3は所定時間後に停止するように制御される。この停止制御が行われている場合であっても、モータ電流Amがさらに大きくなり、第2閾値を超えると、トリップ信号が発せられ、ターボ冷凍機3は強制停止させられる。この場合には、停止制御中のターボ冷凍機3であっても、所定時間を待たずに強制停止させられる。   Regarding the motor current Am, when the motor current Am increases and exceeds the first threshold, an alarm signal is issued. In this case, the operation of each of the expansion valves 29 and 30 (see FIG. 2) and the inlet vane 35 is limited and controlled so as to lead to normal operation. Despite this, when the motor current Am further increases and exceeds the third threshold value, a startup request signal is issued. As a result, the start-up of the turbo chiller 3 as a subsequent machine is started, and the operating turbo chiller 3 is controlled to stop after a predetermined time. Even when the stop control is performed, when the motor current Am further increases and exceeds the second threshold value, a trip signal is generated and the turbo refrigerator 3 is forcibly stopped. In this case, even the turbo chiller 3 under stop control can be forcibly stopped without waiting for a predetermined time.

次に、センサが断線した場合の制御について説明する。
センサが断線した場合であっても、所定の場合には、スタートアップリクエスト信号を発し、所定時間運転を継続した後に、ターボ冷凍機3を停止させる。この場合には、センサが断線した時点で、運転停止予測が行われることになる。具体的には、センサが断線しても、他のセンサによって代替値を得ることができる場合には、この代替値を用いて所定時間運転を継続することとする。これにより、後発機であるターボ冷凍機3の起動時間を確保することができる。
以下に、センサ毎に、代替値の設定について説明する。
(1)冷水出口温度T1
冷水出口温度T1が得られない場合は、以下の式を用いて代替値を得る。
T1=ET(Pe)+Tde(LOAD)
ここで、ET(Pe)は蒸発圧力Peにおける飽和温度であり、Tde(LOAD)は現在の冷凍能力LOADにおけるターミナル温度であり、冷媒温度と冷水温度との温度差を意味する。ターミナル温度は、冷凍能力LOADごとに予め決定しておく。ただし、冷凍能力が100%以上の場合には、冷凍能力100%として算出する。
なお、温水の場合には、凝縮圧力Pcを用いて同様に求める。
(2)冷水入口温度T0
下式のように、定格能力が出力されているとの前提で、仕様定格での温度差を採用する。
T0=T1+△T(仕様値)
冷水流量Gが可変とされている場合には、以下の式を用いる。
T0=T1+△T・G(仕様値)/G(現在値)
なお、温水の場合にも上式と同様に求める。
(3)蒸発圧力Pe
冷水出口温度T1を用いて、下式のように算出する。
Pe=P(T1−Tde(LOAD))
ここで、右辺は、T1−Tde(LOAD)を示す温度における飽和圧力を意味する。
(4)中間圧力Pm
中間圧力Pmは、理論的に下式より求められる。
Pm=Pe・(Pc/Pe)0.5
Next, control when the sensor is disconnected will be described.
Even if the sensor is disconnected, in a predetermined case, a start-up request signal is issued, and after the operation is continued for a predetermined time, the turbo chiller 3 is stopped. In this case, the operation stop prediction is performed when the sensor is disconnected. Specifically, even if the sensor is disconnected, if another sensor can obtain an alternative value, the alternative value is used to continue the operation for a predetermined time. Thereby, the starting time of the turbo chiller 3 which is a subsequent machine is securable.
Hereinafter, the setting of the substitute value for each sensor will be described.
(1) Cold water outlet temperature T1
If the cold water outlet temperature T1 cannot be obtained, an alternative value is obtained using the following equation.
T1 = ET (Pe) + Tde (LOAD)
Here, ET (Pe) is a saturation temperature at the evaporation pressure Pe, and Tde (LOAD) is a terminal temperature in the current refrigeration capacity LOAD, which means a temperature difference between the refrigerant temperature and the cold water temperature. The terminal temperature is determined in advance for each refrigeration capacity LOAD. However, when the refrigerating capacity is 100% or more, the refrigerating capacity is calculated as 100%.
In addition, in the case of warm water, it calculates | requires similarly using the condensation pressure Pc.
(2) Cold water inlet temperature T0
As shown in the following formula, assuming the rated capacity is output, the temperature difference at the specified rating is adopted.
T0 = T1 + ΔT (specification value)
When the cold water flow rate G is variable, the following equation is used.
T0 = T1 + ΔT · G (specification value) / G (current value)
In the case of warm water, it is obtained in the same manner as the above formula.
(3) Evaporation pressure Pe
Using the cold water outlet temperature T1, it calculates as the following formula.
Pe = P (T1-Tde (LOAD))
Here, the right side means a saturation pressure at a temperature indicating T1-Tde (LOAD).
(4) Intermediate pressure Pm
The intermediate pressure Pm is theoretically obtained from the following equation.
Pm = Pe · (Pc / Pe) 0.5

次に、図4を用いて、熱源システム1の運転方法について説明する。
第1ターボ冷凍機3a及び第2ターボ冷凍機3bは、システム制御盤2からの指令により起動させられる。実際の運転は、いずれかのターボ冷凍機3a,3bが起動されており、他のターボ冷凍機3b,3aはバックアップ用として停止状態にて待機している。以下では、第1ターボ冷凍機3aが起動され、第2ターボ冷凍機3bがバックアップ用とされた運転方法について説明する。
Next, the operation method of the heat source system 1 will be described with reference to FIG.
The first turbo chiller 3 a and the second turbo chiller 3 b are activated by a command from the system control panel 2. In actual operation, one of the turbo chillers 3a and 3b is activated, and the other turbo chillers 3b and 3a are on standby in a stopped state for backup. Hereinafter, an operation method in which the first turbo chiller 3a is activated and the second turbo chiller 3b is used for backup will be described.

システム制御盤2から第1ターボ冷凍機3aに起動指令がかかると、起動入力ありと判断され(S1)、軽負荷停止中か否かが判断される(S2)。これと同時に、熱媒(冷水)ポンプ12(図1参照)の運転が開始される(S4)。
ステップS2において軽負荷停止中でないと判断された場合には、起動禁止とされているか否かが判断される(S3)。起動禁止とされていない場合には、冷水および冷却水の流量が所定流量となり確立しているかを判断する(S5)。これと同時に、冷却水ポンプ19(図1参照)の運転を開始する(S6)。ステップS5において冷水および冷却水の流量が確立されていると判断されると、起動インターロックが確立されているかを判断する(S7)。これと同時に、潤滑油ポンプの運転が開始される(S8)。ステップS7において起動インターロックが確立されていると判断されると、主電動機である電動モータ37(図2参照)が起動される(S10)。電動モータ37が起動されると、起動完了の判断がなされ(S11)、タイマー(S12)において所定時間経過した後に、冷水温度の温度調節制御に入る(S13)。温度調節制御は、停止信号が入らない限り(S14)、継続して続けられる。ステップS14にて停止信号が入ると、第1ターボ冷凍機3aの停止フローが行われる(S15)。
When a start command is applied from the system control panel 2 to the first turbo chiller 3a, it is determined that there is a start input (S1), and it is determined whether the light load is stopped (S2). At the same time, the operation of the heat medium (cold water) pump 12 (see FIG. 1) is started (S4).
If it is determined in step S2 that the light load is not stopped, it is determined whether or not activation is prohibited (S3). If it is not prohibited to start, it is determined whether the flow rate of the cold water and the cooling water is a predetermined flow rate (S5). At the same time, the operation of the cooling water pump 19 (see FIG. 1) is started (S6). If it is determined in step S5 that the flow rates of the cold water and the cooling water have been established, it is determined whether the start interlock has been established (S7). At the same time, the operation of the lubricating oil pump is started (S8). If it is determined in step S7 that the start interlock has been established, the electric motor 37 (see FIG. 2), which is the main motor, is started (S10). When the electric motor 37 is activated, it is determined that the activation is completed (S11), and after a predetermined time has elapsed in the timer (S12), the temperature adjustment control of the cold water temperature is started (S13). The temperature adjustment control is continued unless a stop signal is input (S14). When a stop signal is input in step S14, a stop flow of the first turbo chiller 3a is performed (S15).

一方、ステップS10にて電動モータ37が起動されると、アラーム監視(S18)、トリップ監視(S20)及びスタートアップリクエスト監視(S21)が行われる。   On the other hand, when the electric motor 37 is started in step S10, alarm monitoring (S18), trip monitoring (S20), and startup request monitoring (S21) are performed.

アラーム監視(S18)では、アラーム信号が発せられると、アラーム警告表示(S19)が行われる。   In the alarm monitoring (S18), when an alarm signal is issued, an alarm warning display (S19) is performed.

トリップ監視(S20)では、トリップ信号が発せられると、トリップ停止すなわち第1ターボ冷凍機3aが即座に運転停止される(S23)。トリップ停止されて、リセットボタンが押し下げられると(S24)、第1ターボ冷凍機3aは停止状態として待機する。   In trip monitoring (S20), when a trip signal is issued, trip stop, that is, the first turbo chiller 3a is immediately stopped (S23). When the trip is stopped and the reset button is pressed down (S24), the first turbo chiller 3a stands by in a stopped state.

スタートアップリクエスト監視(S21)では、各センサからの出力値が第3閾値を超えた場合または所定のセンサが断線した場合に、スタートアップリクエスト信号が発せられると、リクエスト信号(S25)がシステム制御盤2へと送られ、この信号に基づいてシステム制御盤2は、停止中の第2ターボ冷凍機3bに対して起動指令を送り、第2ターボ冷凍機3bを起動させる。
また、スタートアップリクエスト信号が発せられると、タイマー(S22)において所定時間(例えば3分)経過した後に、トリップ停止(S20)が行われる。
In the startup request monitoring (S21), when the output value from each sensor exceeds the third threshold or when a predetermined sensor is disconnected, a request signal (S25) is sent to the system control panel 2 when a startup request signal is issued. Based on this signal, the system control panel 2 sends an activation command to the stopped second turbo chiller 3b to activate the second turbo chiller 3b.
When a startup request signal is issued, a trip stop (S20) is performed after a predetermined time (for example, 3 minutes) has elapsed in the timer (S22).

本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
各センサの状態に基づいて、所定時間経過後に運転が停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他のターボ冷凍機3bを起動するスタートアップリクエスト信号を発することにより、運転中のターボ冷凍機3aが停止する前に他のターボ冷凍機3bの起動を行うことができる。したがって、運転中のターボ冷凍機3aは、スタートアップリクエスト信号を発し、所定時間経過後に停止するので、この所定時間の間を、後発機である他のターボ冷凍機3bの起動時間に当てることができる。そして、所定時間経過後にターボ冷凍機3aが停止したとしても、既に後発機であるターボ冷凍機3bの起動は開始されているので、外部負荷に供給される冷水は、大幅な温度変動を示すことがない。
また、アラーム信号とトリップ信号との間の値としてスタートアップリクエスト信号を用いることとしたので、確実に停止するけれども所定時間は運転を継続できる運転を実現することができ、アラーム信号に基づいて後発機を起動する場合に比べて無駄な後発機の起動を回避することができる。
また、ターボ冷凍機3の各種状態を計測するセンサに異常が発生(例えば断線)し、そのセンサが運転継続のために重要なセンサである場合には、即座に運転停止するのが一般であるが、他のセンサによって代替値を得て、この代替値を用いて所定時間だけ運転を継続することとしたので、後発機であるターボ冷凍機3bの起動時間を確保することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
Based on the state of each sensor, when an operation stop prediction that is predicted to be stopped after a predetermined time elapses is performed, a start-up request signal for starting another turbo chiller 3b is issued, thereby operating The other centrifugal chiller 3b can be started before the other centrifugal chiller 3a stops. Accordingly, since the operating centrifugal chiller 3a issues a startup request signal and stops after a predetermined time has elapsed, this predetermined time can be used as the startup time of the other turbo chiller 3b that is the subsequent machine. . Even if the turbo chiller 3a is stopped after a predetermined time has elapsed, since the start of the turbo chiller 3b, which is a subsequent machine, has already started, the chilled water supplied to the external load exhibits a significant temperature fluctuation. There is no.
In addition, since the start-up request signal is used as a value between the alarm signal and the trip signal, it is possible to realize the operation that can be stopped for a predetermined time although it is stopped reliably. As compared with the case of starting the vehicle, it is possible to avoid unnecessary starting of the subsequent machine.
In addition, when an abnormality occurs in a sensor that measures various states of the centrifugal chiller 3 (for example, disconnection) and the sensor is an important sensor for continuing the operation, the operation is generally stopped immediately. However, since an alternative value is obtained by another sensor and the operation is continued for a predetermined time using the alternative value, it is possible to secure the start-up time of the turbo chiller 3b that is the subsequent machine.

なお、本実施形態では、熱源機としてターボ冷凍機3を例として説明したが、他の熱源機でも良く、例えばターボ冷凍機3に代えてスクリューチラーとしてもよい。
また、本実施形態では冷房運転について説明したが、本発明はヒートポンプ式の暖房運転に対しても同様に適用することができる。
また、ターボ冷凍機3を2台有する熱源システム1を例として説明したが、熱源機は3台以上であっても良い。
また、スタートアップリクエスト信号を発する操作盤4は、全てのターボ冷凍機3a,3bに備えられていることが好ましいが、いずれか一方に設けられていても良い。
また、電動モータ37のハウジングに温度センサを設置してモータ温度を測定することとし、このモータ温度に基づいてスタートアップリクエスト信号を発することとしても良い。
In the present embodiment, the turbo chiller 3 has been described as an example of the heat source machine. However, other heat source machines may be used. For example, a screw chiller may be used instead of the turbo chiller 3.
Further, although the cooling operation has been described in the present embodiment, the present invention can be similarly applied to a heat pump heating operation.
Moreover, although the heat source system 1 having two turbo chillers 3 has been described as an example, the number of heat source units may be three or more.
The operation panel 4 that issues a startup request signal is preferably provided in all the turbo chillers 3a and 3b, but may be provided in either one.
Alternatively, a temperature sensor may be installed in the housing of the electric motor 37 to measure the motor temperature, and a startup request signal may be issued based on the motor temperature.

本発明の一実施形態にかかる熱源システムを示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a heat source system according to an embodiment of the present invention. 図1のターボ冷凍機を示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed the turbo refrigerator of FIG. ターボ冷凍機に設けられた操作盤の一部機能を表したブロック図である。It is a block diagram showing a part function of the operation panel provided in the turbo refrigerator. 熱源システムの動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the heat-source system.

符号の説明Explanation of symbols

1 熱源システム
2 システム制御盤
3 ターボ冷凍機(熱源機)
4 操作盤(熱源機の制御装置)
1 Heat source system 2 System control panel 3 Turbo refrigerator (heat source machine)
4 Operation panel (heat source machine control device)

Claims (7)

外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱し該外部負荷へと供給する熱源機の状態を監視して、該熱源機を制御する、熱源機の制御装置であって、
前記熱源機の状態の異常により該熱源機の運転が所定時間経過後に停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機の起動を要請する後発機起動信号を発することを特徴とする熱源機の制御装置。
A control device for a heat source device that controls the heat source device by monitoring the state of the heat source device that cools or heats the heat medium flowing from the external load and supplies the heat medium to the external load,
When an operation stop prediction is made that the operation of the heat source unit is predicted to stop after a predetermined time due to an abnormality in the state of the heat source unit, a late start signal for requesting start of another heat source unit is issued. A control device for a heat source machine.
前記熱源機の各種状態を示す各状態変数を監視し、該状態変数が第1閾値を超えた場合にはアラーム信号を発するとともに運転を継続しながら正常運転状態への復帰を行い、前記状態変数が前記第1閾値を超えて更に第2閾値を超えた場合には運転継続不可能と判断して該熱源機を異常停止し、
前記状態変数が、前記第1閾値と前記第2閾値との間に設定された第3閾値を超えた場合に、前記運転停止予測が行われることを特徴とする請求項1に記載の熱源機の制御装置。
Each state variable indicating various states of the heat source unit is monitored, and when the state variable exceeds a first threshold value, an alarm signal is issued and the operation is continued to return to a normal operation state. If it exceeds the first threshold and further exceeds the second threshold, it is determined that the operation cannot be continued and the heat source machine is abnormally stopped,
The heat source apparatus according to claim 1, wherein the operation stop prediction is performed when the state variable exceeds a third threshold value set between the first threshold value and the second threshold value. Control device.
前記熱源機の各種状態を計測するセンサの異常が発生した場合に、前記運転停止予測が行われ、
他のセンサを用いた代替値によって前記所定時間だけ該熱源機の運転を継続することを特徴とする請求項1に記載の熱源機の制御装置。
When an abnormality occurs in a sensor that measures various states of the heat source machine, the operation stop prediction is performed,
The control device for a heat source unit according to claim 1, wherein the operation of the heat source unit is continued for the predetermined time by an alternative value using another sensor.
前記所定時間は、前記後発機起動信号が与えられる前記他の熱源機が起動を略完了する時間とされていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の熱源機の制御装置。   4. The control device for a heat source unit according to claim 1, wherein the predetermined time is a time at which the other heat source unit to which the starter start signal is given is substantially completed in startup. 5. . 請求項1から4のいずれかに記載された熱源機の制御装置を備えていることを特徴とする熱源機。   A heat source machine comprising the heat source machine control device according to claim 1. 外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱して該外部負荷へと供給する複数の熱源機と、
各前記熱源機の制御を行うシステム制御装置と、を備えた熱源システムであって、
少なくとも1つの前記熱源機が、請求項1から4のいずれかに記載された熱源機の制御装置を備え、
前記システム制御装置は、前記熱源機の制御装置から発せられた後発機起動信号によって、他の前記熱源機を起動することを特徴とする熱源システム。
A plurality of heat source units that cool or heat the heat medium flowing from the external load and supply the heat medium to the external load;
A system controller for controlling each of the heat source units, and a heat source system comprising:
At least one of the heat source units includes the heat source unit control device according to any one of claims 1 to 4,
The said system control apparatus starts the said other heat source machine by the late generator starting signal emitted from the control apparatus of the said heat source machine, The heat source system characterized by the above-mentioned.
外部負荷から流入する熱媒を冷却または加熱して該外部負荷へと供給する熱源機の状態を監視して、該熱源機を制御する、熱源機の制御方法であって、
前記熱源機の状態の異常により該熱源機の運転が所定時間経過後に停止されると予測される運転停止予測が行われた場合に、他の熱源機の起動を要請する後発機起動信号を発することを特徴とする熱源機の制御方法。
A method for controlling a heat source device, wherein the state of a heat source device that cools or heats a heat medium flowing from an external load and supplies the heat medium to the external load is monitored, and the heat source device is controlled.
When an operation stop prediction is made that the operation of the heat source unit is predicted to stop after a predetermined time due to an abnormality in the state of the heat source unit, a late start signal for requesting start of another heat source unit is issued. A control method for a heat source machine.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141097A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat pump and method of calculating heating medium flow rate for the same
JP2017083032A (en) * 2015-10-23 2017-05-18 三菱重工業株式会社 Control device, control method, and heat source system
JP2018151116A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 荏原冷熱システム株式会社 Turbo refrigerator
CN112238689A (en) * 2019-07-16 2021-01-19 兄弟工业株式会社 Cutting device and printing device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04257659A (en) * 1991-02-12 1992-09-11 Toshiba Corp Capacity control device for turbo-refrigerator
JPH1163624A (en) * 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Refrig Co Ltd Air conditioner
JP2003161495A (en) * 2001-11-21 2003-06-06 Yamatake Corp Air conditioner abnormality detection device, abnormality detection method and program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04257659A (en) * 1991-02-12 1992-09-11 Toshiba Corp Capacity control device for turbo-refrigerator
JPH1163624A (en) * 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Refrig Co Ltd Air conditioner
JP2003161495A (en) * 2001-11-21 2003-06-06 Yamatake Corp Air conditioner abnormality detection device, abnormality detection method and program

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141097A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat pump and method of calculating heating medium flow rate for the same
JP2017083032A (en) * 2015-10-23 2017-05-18 三菱重工業株式会社 Control device, control method, and heat source system
JP2018151116A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 荏原冷熱システム株式会社 Turbo refrigerator
CN112238689A (en) * 2019-07-16 2021-01-19 兄弟工业株式会社 Cutting device and printing device
JP2021013997A (en) * 2019-07-16 2021-02-12 ブラザー工業株式会社 Cutting equipment and printing equipment
JP7275950B2 (en) 2019-07-16 2023-05-18 ブラザー工業株式会社 Cutting device and printing device

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