JP2007278523A - 熱源システムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 瞬低とされる程度の短時間の電圧低下が発生した場合であっても速やかに通常運転に復帰することができる熱源システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 電圧低下が発生し、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプの少なくとも一つが停止した場合であっても、所定時間内は、無停電電源からの給電を受けて、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプに対して運転指令信号を出力し続けるとともに、所定時間内に復電した場合に、運転指令信号により、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプを再起動することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、熱源システムおよびその制御方法に関するものである。

ビル用空調だけでなく、クリーンルームや工場プロセスに用いられる熱源として、ターボ冷凍機等の熱源機を用いた熱源システムが知られている。クリーンルームや工場プロセスに冷凍機を用いる場合には、冷凍機が予期しない停止をすると、生産ラインが停止してしまい、製造品の品質確保条件が損なわれて製造品の廃棄が余儀なくされる。
冷凍機が停止する場合には、異常停止（トリップ）や電圧低下停止等がある。トリップは、冷凍機を構成する各機器の異常発生が原因となるため、適切なメンテナンスや日常管理によって回避することができる。しかし、電圧低下停止については、メンテナンスや日常管理によって避けることができない。
一般的に、定格電圧に対して１５％以上の電圧低下があると、多くの電気機器が停止することから、定格点圧の８５％以下の状態が電圧低下であると理解されている。電圧低下の中には、通常の長時間にわたる電圧低下だけでなく、落雷などに起因する瞬時電圧低下（以下「瞬低」という。）といわれる短時間（２００ｍｓｅｃ〜２ｓｅｃ）の電圧低下がある。このような２００ｍｓｅｃ〜２ｓｅｃ程度の短時間の電圧低下であっても、無停電源を持たない冷凍機などの多くの機器を停止させてしまう（瞬低停止）のが現状である。
一方、瞬低停止からの復帰については、特許文献１に示すように、瞬低停止前の負荷熱量に基づいて運転台数制御を再開するという技術が知られている。

特開２０００−１８６７３号公報

しかし、瞬低停止した場合には、各機器は安全に停止するために停止シーケンスに入り、復電した場合に、起動シーケンスを経て通常運転まで復帰するのが一般である。このような、停止シーケンス及び起動シーケンスといった一連の動作を経て通常運転に復帰する時間は、一定の時間を要し、廃棄される製造品の増大を招いていた。

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、瞬低停止とされる程度の短時間の電圧低下が発生した場合であっても速やかに通常運転に復帰することができる熱源システムおよびその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の熱源システムおよびその制御方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱源システムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、該凝縮器にて凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、該膨張弁にて膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記圧縮機を駆動する電動モータと、前記凝縮器に供給された冷媒を冷却する冷却水を供給する冷却水ポンプと、前記蒸発器に供給された冷媒に冷却される冷水を供給する冷水ポンプと、前記電動モータを含む冷凍機を制御する冷凍機制御部と、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを含む熱源システムの運転を制御するシステム制御部と、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプとは接続されず、前記冷凍機制御部及び前記システム制御部に接続された無停電電源と、を備えた熱源システムにおいて、電圧低下が発生し、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプの少なくとも一つが停止した場合であっても、所定時間内は、前記無停電電源からの給電を受けて、前記冷凍機制御部を介して前記電動モータに対して運転指令信号を出力し続け、かつ、前記システム制御部を介して前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプに対して運転指令信号を出力し続けるとともに、前記所定時間内に電圧復帰した場合に、前記運転指令信号により、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを再起動することを特徴とする。

電圧低下が発生した場合、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプは無停電電源に接続されていないので、十分な電力が供給されずに停止する。しかし、冷凍機制御部およびシステム制御部は無停電電源に接続されており、電力が供給されるので、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプに対し、運転指令信号を出力し続けることができる。したがって、電圧低下した場合に即座に熱源システムが停止シーケンスに入ることがないので、停止シーケンス後に起動シーケンスを行って熱源システムを再起動するという迂遠なシーケンスを経る必要がない。本発明によれば、所定時間内に電圧復帰すれば、冷凍機制御部およびシステム制御部から出力され続けている運転指令信号を受けて、起動シーケンスを行わずに、電動モータ、冷却水ポンプ、冷水ポンプを起動することができるので、短時間で通常運転に復帰させることができる。
ここで、「所定時間」とは、瞬低停止の期間と同等かそれ以上の期間を意味し、例えば、２００ｍｓｅｃ〜５ｓｅｃ程度の時間を意味する。

さらに、本発明の熱源システムは、電圧低下が発生し、該電圧低下を検出した後に、当該熱源システムの停止シーケンスを開始するインターロックが発生した場合であっても、前記所定時間内は停止シーケンスを行わないことを特徴とする。

電圧低下が発生しても、所定時間内であれば、インターロックが発生した場合であっても、熱源システムの停止シーケンスを行わないこととした。これにより、停止シーケンス及び起動シーケンスといった一連の再起動のシーケンスを経ずに、短時間で通常運転に復帰させることができる。

さらに、本発明の熱源システムは、電圧低下が発生し、該電圧低下を検出する前に、当該熱源システムの停止シーケンスを開始するインターロックが発生した場合であっても、所定の待機時間内は停止シーケンスを行わないことを特徴とする。

電圧低下を検出する前に、当該熱源システムの停止シーケンスを開始するインターロックが発生した場合であっても、即座に停止シーケンスを行わないように、待機時間を設けることとした。待機時間内に電圧低下が検出されれば、上述の発明の通り、停止シーケンス及び起動シーケンスを経ずに通常運転に復帰させることができる。したがって、電圧低下の検出が遅れた場合であっても、短時間で通常運転に復帰させることができる。
「待機時間」は、「所定時間」よりも短い時間に設定され、例えば、３秒程度に設定される。

さらに、本発明の熱源システムでは、前記電動モータの回転数を変更可能とするインバータ装置と、前記電動モータの回転数を得る電動モータ回転数取得手段と、を備え、電圧復帰した場合に、前記電動モータ回転数取得手段によって得られた回転数に基づき、記インバータ装置を制御して前記電動モータを再起動することを特徴とする。

電圧低下による停止後であっても電動モータは慣性力によって所定時間回り続ける。または、圧縮機の前後の冷媒の差圧によって逆回転する場合もある。このように電動機が回転している最中に電圧復帰し、再起動するために起動トルクをかけると、不適切な起動トルクであった場合、電動モータおよび圧縮機が過大トルクによって破損するおそれがある。本発明では、電動モータ回転数取得手段により電動モータの回転数を得て、この回転数に基づいてインバータ装置を制御して電動モータを再起動することとした。これにより、再起動時に電動モータに適切な起動トルクをかけることができ、過大トルクによる破損を回避することができる。

さらに、本発明の熱源システムでは、前記電動モータは、一定の回転数で回転する固定速モータとされ、前記電動モータの回転数を得る電動モータ回転数取得手段を備え、電圧復帰した場合に、前記電動モータ回転数取得手段によって得られた回転数が０となった後に、前記電動モータを再起動することを特徴とする。

電圧低下による停止後であっても電動モータは慣性力によって所定時間回り続ける。または、圧縮機の前後の冷媒の差圧によって逆回転する場合もある。このように電動機が回転している最中に電圧復帰し、再起動するために起動を行うと、固定速モータの場合、電動モータおよび圧縮機が過大トルクによって破損するおそれがある。本発明では、電動モータ回転数取得手段により電動モータの回転数を得て、回転数が０となった後に、電動モータを再起動することとした。これにより、過大トルクによる破損を回避することができる。
電動モータ回転数取得手段としては、電動モータに取り付けられた回転パルスセンサを用いることができる。

また、本発明の熱源システムの制御方法は、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、該凝縮器にて凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、該膨張弁にて膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記圧縮機を駆動する電動モータと、前記凝縮器に供給された冷媒を冷却する冷却水を供給する冷却水ポンプと、前記蒸発器に供給された冷媒に冷却される冷水を供給する冷水ポンプと、前記電動モータを含む冷凍機を制御する冷凍機制御部と、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを含む熱源システムの運転を制御するシステム制御部と、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプとは接続されず、前記制御部および前記システム制御部に接続された無停電電源と、を備えた熱源システムの制御方法において、電圧低下が発生し、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプの少なくとも一つが停止した場合であっても、所定時間内は、前記無停電電源からの給電を受けて、前記冷凍機制御部を介して前記電動モータに対して運転指令信号を出力し続け、かつ、システム制御部を介して前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプに対して運転指令信号を出力し続けるとともに、前記所定時間内に電圧復帰した場合に、前記運転指令信号により、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを再起動することを特徴とする。

電圧低下が発生した場合、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプは無停電電源に接続されていないので、十分な電力が供給されずに停止する。しかし、冷凍機制御部およびシステム制御部は無停電電源に接続されており、電力が供給されるので、電動モータ、冷却水ポンプおよび冷水ポンプに対し、運転指令信号を出力し続けることができる。したがって、電圧低下した場合に即座に熱源システムが停止シーケンスに入ることがないので、停止シーケンス後に起動シーケンスを行って熱源システムを再起動するという迂遠なシーケンスを経る必要がない。本発明によれば、所定時間内に電圧復帰すれば、冷凍機制御部およびシステム制御部から出力され続けている運転指令信号を受けて、起動シーケンスを行わずに、電動モータ、冷却水ポンプ、冷水ポンプを起動することができるので、短時間で通常運転に復帰させることができる。
ここで、「所定時間」とは、瞬低の期間と同等かそれ以上の期間を意味し、例えば、２００ｍｓｅｃ〜５ｓｅｃ程度の時間を意味する。

所定時間内の電圧低下の場合には、瞬低停止した場合であっても運転指令信号を出力し続けることとしたので、停止シーケンス及び起動シーケンスを行わずに、電動モータ、冷却水ポンプ、冷水ポンプを起動することができる。これにより、短時間で通常運転に復帰させることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
図１には、熱源システム１の概略が示されている。
熱源システム１は、ターボ冷凍機（熱源機）３を備えている。なお、本実施形態では、ターボ冷凍機３が１台とされているが、２台以上であってもかまわない。

ターボ冷凍機３は、冷媒を高温高圧に圧縮するターボ圧縮機９と、ターボ圧縮機９によって圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器１１と、凝縮液化された冷媒を膨張させる膨張弁１２と、膨張弁によって膨張させられた液冷媒を蒸発させる蒸発器１３とを備えている。

ターボ圧縮機９は、遠心羽根車を備えており、この遠心羽根車は電動モータ１５によって回転駆動される。電動モータ１５は、インバータ１７によって周波数制御される。インバータ１７は、冷凍機制御盤（冷凍機制御部）２０によって制御される。インバータ１７には、インバータ１７からの信号を受けて電動モータ１５の回転数をソフトウェア的に検出する電動モータ回転数検出器が設けられている。
電動モータ１５及びインバータ１７を駆動する電力は、必要とする電源容量が大きいため無停電電源には接続されておらず、電圧低下時のバックアップはなされていない。

凝縮器１１には、ターボ圧縮機３によって圧縮された高温高圧のガス冷媒が供給される。凝縮器１１内にて、冷媒は、冷却水によって冷却され、凝縮液化される。冷却水は、冷媒を凝縮液化する際に、冷媒から凝縮熱を奪うので、温度が上昇する。温度が上昇した冷却水は、冷却塔７へと送られ、冷却塔７にて冷却される。

冷却塔７と凝縮器１１との間には、往用冷却水配管２１と、還用冷却水配管２３とが接続されている。冷却塔７では、冷却水が外気に対して散布され、一部分が蒸発することによる蒸発潜熱によって冷却水自身を冷却するようになっている。冷却塔７内に導入される外気は、冷却塔７の上部に設置されたファン２５の台数や回転数を制御することによって調整される。ファン２５の運転は、熱源システム１の全体の運転を統括するシステム制御盤（システム制御部）５によって制御される。

還用冷却水配管２３と往用冷却水配管２１との間には、バイパス配管２７が設けられている。バイパス配管２７には、流量制御弁２７ａが設けられている。この流量制御弁２７ａと、還用冷却水配管２３に設けた流量制御弁２３ａとを制御することにより、バイパス配管２７を通る冷却水の流量と冷却塔７へと流れる冷却水の流量との配分が決定される。冬季のように冷却水温度が低下する場合には、バイパス配管２７に冷却水の一部または全部を流すことにより、冷却塔７による冷却を回避して、冷却水温度を所定値以上に維持するように制御する。各流量制御弁２３ａ，２７ａの開度は、システム制御盤５によって制御される。

往用冷却水配管２１には、冷却水を圧送するための冷却水ポンプ３０が設けられている。冷却水ポンプ３０には、インバータ３１が設けられており、冷却水ポンプ３０の回転周波数が変更できるようになっている。インバータ３１は、システム制御盤５によって制御される。システム制御盤５の指示により、インバータ３１の周波数が適宜設定され、これにより冷却水ポンプ３０の吐出流量が決定される。
冷却水ポンプ３０を駆動する電力は、必要とする電源容量が大きいため無停電電源には接続されておらず、電圧低下時のバックアップはなされていない。

往用冷却水配管２１の冷却水ポンプ３０吐出側位置と、還用冷却水配管２３との間の差圧ＤＰを計測するための差圧スイッチ３３が設けられている。この差圧スイッチ３３によって、凝縮器１１と冷却塔７との間で冷却水が流れていることが確認される。差圧スイッチ３３の出力は、冷凍機制御盤２０へと送信される。差圧スイッチはフロースイッチで代用しても良い。

膨張弁１２は、凝縮器１１にて凝縮液化した液冷媒を絞り、膨張させる。膨張弁１２の開度は、冷凍機制御盤２０によって制御される。膨張弁１２にて膨張させられて低圧となった液冷媒は、蒸発器１３へと送られる。

蒸発器１３内にて、液冷媒は蒸発する。液冷媒が蒸発する際に、冷水から蒸発潜熱を奪う。これにより、蒸発器１３内に供給された冷水は冷却され、例えば７℃まで冷却されて、外部の熱負荷へと供給される。冷水は、外部の熱負荷と接続された還用冷水配管３５によって蒸発器１３へと供給され、往用冷水配管３７によって外部の熱負荷へと供給される。冷凍機が運転中に冷水ポンプ４０の異常により冷水流量が著しく低下し、あるいはゼロになると、蒸発器の冷水は凍結する可能性がある。そこで還用冷水配管３５と往用冷水配管３７との間の差圧ＤＰを計測するために、差圧スイッチ３９が設けられている。差圧スイッチ３９によって、冷水配管３５，３７内に冷水が流れていることが確認される。差圧スイッチ３９の出力は、冷凍機制御盤２０へと送信される。差圧スイッチはフロースイッチで代用しても良い。
還用冷水配管３５には、冷水を圧送するための冷水ポンプ４０が設けられている。冷水ポンプ４０には、インバータ４１が設けられており、冷水ポンプ４０の回転周波数が変更できるようになっている。インバータ４１は、システム制御盤５によって制御される。システム制御盤５の指示により、インバータ４１の周波数が適宜設定され、これにより冷水ポンプ４０の吐出流量が決定される。
冷水ポンプ４０は、無停電電源には接続されておらず、電圧低下時のバックアップはなされていない。

冷凍機制御盤２０は、種々のマイコンを備えており、上述のように、電動モータ９を含む冷凍機を構成する各機器の制御を行う。
また、冷凍機制御盤２０は、無停電電源４５に接続されており、電圧低下時にも給電されるようになっている。

システム制御盤５は、上述したように、冷却水ポンプ３０および冷水ポンプ４０を含む熱源システム１全体の動作を統括する。例えば、ターボ冷凍機３の冷凍機制御盤２０に対して、運転起動・停止の指令を出す。また、冷却塔７のファン２５の運転台数や回転数の制御を行う。
システム制御盤５は、無停電電源４６に接続されており、電圧低下時にも給電されるようになっている。なお、システム制御盤５の無停電電源４６は、冷凍機制御盤２０の無停電電源４５と共通化しても良い。

上記構成の熱源システム１は、以下のように動作する。
システム制御盤５から起動信号が発せられる。この起動信号を受けて、ターボ冷凍機３は、一連の起動シーケンスを経て起動される。具体的には、ターボ冷凍機３へ起動信号を送り、冷凍機制御盤２０から発せられた、冷却水ポンプ３０および冷水ポンプ４０の起動信号をシステム制御盤５が受け、冷却水ポンプ３０及び冷水ポンプ４０を起動する。これによって冷却水および冷水が流される。冷却水流量および冷水流量が所定値を超えたことを、各差圧スイッチ３３，３９の出力値および各インバータ３１，４１から得られる所定回転数に達したこと、または所定時間の経過から冷凍機制御盤２０において確認し、ターボ圧縮機９を起動する。
冷媒は、ターボ圧縮機９にて圧縮された後、凝縮器１１へと送られ、凝縮液化する。凝縮熱は冷却水によって除去される。凝縮液化した冷媒は、膨張弁１２にて膨張させられた後、蒸発器１３へと送られ、蒸発器１３にて蒸発する。蒸発する際に、冷水から蒸発潜熱を奪い、冷水を冷却する。冷却された冷水は、外部の熱負荷へと供給され、クリーンルームや工場プロセスに用いられる。

上述のように通常運転が行われているときに、電圧低下が発生した場合、以下のような動作となる。
電圧低下が発生すると、電動モータ９、冷却水ポンプ３０および冷水ポンプ４０には給電されなくなるので、各インバータ１７，３１，４１にて電圧低下が検出される。また、冷却水ポンプ３０および冷水ポンプ４０への給電が停止されると、冷却水流量および冷水流量が急激に低下する。この流量低下は各差圧スイッチ３３，３９によって検出される。このように、インバータ１７，３１，４１によって検出された電圧低下信号または差圧スイッチ３３，３９によって検出された低流量信号は、冷凍機制御盤２０へと送信される。これに基づいて、システム制御盤５及び冷凍機制御部２０は、停止シーケンスを行う。停止シーケンスに従い、各機器は停止させる。その後、電圧復帰すると、起動シーケンスにしたがって、各機器が起動させられる。

本実施形態では、上述の通常の停止・起動シーケンスに加えて、図２を用いて説明するように、電圧低下が所定の短時間とされる場合には、停止シーケンスを行わない瞬低・復帰シーケンスを行う。
図２は、各信号に対する時間変化が示されている。
同図において、「冷水ポンプＩＮＶ瞬停検出信号」とは、冷水ポンプ４０のインバータ４１によって検出される電圧低下信号である。この信号は、冷凍機制御盤２０へと出力される。冷水ポンプＩＮＶ瞬停検出信号は、Ｈｉが電圧低下を検出していないことを示し、Ｌｏが電圧低下を検出していることを示す。
同図からわかるように、時刻ｔ０において電圧低下（図において「瞬低」）し、駆動電力の供給が停止しても、非常に短い時間では（例えば10msec）検知できないため時間遅れが生じ、即座には電圧低下は検出されない。時刻ｔ０から所定時間遅延した後の時刻ｔ１において電圧低下が検出される（信号はＬｏ）。その後、時刻ｔ２にて電圧復帰すると、信号はＨｉとなる。

「冷水流量」は、同図に示されているように、時刻ｔ０にて電圧低下が発生しても、インバータ４１の時間遅れに伴い所定時間駆動されるので、一定流量を保ちながら、時刻ｔ１過ぎまで流れる。時刻ｔ１を過ぎると、冷水流量は低下し、冷水の流れは最終的に停止する。その後、時刻ｔ２にて電圧復帰が行われると、インバータ４１へと給電が開始され、インバータ４１への充電が行われた後に冷水ポンプ４０の回転が開始され、冷水流量が増大し、時刻ｔ３にて冷水流量が確立し、冷凍機３の運転が可能となる。

この際、冷凍機制御盤２０からシステム制御盤５を介して冷水ポンプ４０へと出力される「冷水ポンプ運転指令」は、常にＯＮとなっている。これは、電圧低下が発生しても、冷凍機制御盤２０及びシステム制御盤５に無停電電源４５，４６から電力が供給されることによって可能となっている。このように、時刻ｔ０にて瞬低停止が発生しても、冷水ポンプ４０への運転指令を常に出し続けることとする。これにより、電圧低下が発生し、時刻ｔ１にてインバータ４１にて電圧低下を検出した場合であっても、停止シーケンスに入ることが回避される。したがって、時刻ｔ２にて復電した際に、停止シーケンスやこれに伴う起動シーケンスを経ずに冷水ポンプ４０の起動が速やかに行われ、短時間のうちに時刻ｔ３にて流量が確立されることになる。

冷水流量が低下して閾値以下となると、インターロックがかかり、システム制御盤５および冷凍機制御盤２０は、冷凍機保護のために停止シーケンスに入るようにプログラムされている。しかし、図２に示したシーケンスでは、時刻ｔ１を過ぎて冷水流量が閾値以下に低下しても、停止シーケンスが行われないようになっている。

上述のような冷水ポンプＩＮＶ瞬停検出信号、冷水流量、冷水ポンプ運転指令の関係は、冷却水ポンプ３０についても同様である。すなわち、冷却水ポンプ運転指令は、冷却水ポンプ３０のインバータ３１にて電圧低下が検出されても、常にＯＮとされる。これにより、停止シーケンスが回避される点も同様である。

図２の中段における「主電動機ＩＮＶ瞬停検出信号」とは、電動モータ９のインバータ１７によって検出される電圧低下信号である。このインバータ１７は、冷水ポンプ４０のインバータ４１と同様に、時刻ｔ０にて電圧低下が発生した後、所定時間遅延した時刻ｔ１にて電圧低下を検出する。時刻ｔ２にて電圧復帰すると、Ｈｉの信号を出力する点も、インバータ４１と同様である。

「圧縮機起動信号」は、ターボ圧縮機９が起動しているときにＨｉの信号を出力し、停止しているときにＬｏの信号を出力する。したがって、時刻ｔ１にてインバータ１７が電圧低下を検出すると、起動信号はＬｏとなり、時刻ｔ３にて冷水流量および冷却水流量が確立した後に、Ｈｉとなる。

「主電動機回転数」は、電動モータ１５の回転数を示している。時刻ｔ０にて電圧低下した後、給電が行われないので、徐々に回転数が低下することが示されている。徐々に回転数が低下するのは、遠心羽根車と電動機モータ１５が慣性力によって空転（フリーラン）するためである。時刻ｔ３にて流量が確立した後は、電動モータ１５及びインバータ１７に給電されるので、徐々に加速される。

「主電動機ＩＮＶ速度サーチ」とは、電動モータ１５の回転数をインバータ１７に設けた制御ソフトが演算検出するものである。速度サーチを行う際にＨｉの信号を出力し、速度サーチを行わない場合にＬｏの信号を出力する。時刻ｔ３にて流量が確立した後、電動モータ１５の回転数を上昇させる際に、電圧低下による停止後の残留回転数を速度サーチにより検知し、電動モータ１５の回転速度の同期を取ることにより、誘導モータである電動モータ１５の起動周波数を設定し、適切な加速を行うようにする。

なお、電動モータ１５がインバータ１７による駆動ではなく、一般的な固定速機である場合、電圧低下による停止後の回転数が慣性により残留してまわっている状態で、起動状態となると過大な加速トルクが電動モータに生じ破損が生じる。そこで電動モータに設置された“回転計”パルスセンサ（電動モータ回転数取得手段）により、残留回転数が“ゼロ”となったことを待って、起動昇速を行う。

なお、図２には示されていないが、電動モータ１５及びインバータ１７に対する運転指令についても、冷水ポンプ運転指令と同様に、電圧低下検知後であっても常時出力されている。

上述のような瞬低による停止・復帰シーケンスは、比較的短時間とされた所定時間の電圧低下の場合に適用される。つまり、この復帰シーケンスは、瞬低または瞬低から所定時間加えた短時間の間の電圧低下にのみ適用される。この所定時間とは、例えば、２００ｍｓｅｃ〜５ｓｅｃ程度の時間である。したがって、電圧低下を検出した時刻ｔ１から上記所定時間の間に電圧復帰が検出された場合にのみ、上記シーケンスは行われる。電圧低下を検出した時刻ｔ１から所定時間の間に電圧復帰が検出されなかった場合は、通常の電圧低下と判断し、通常の停止シーケンスが行われる。

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
無停電電源４５，４６に冷凍機制御盤２０およびシステム制御盤５を接続し、電圧低下時にも電力を供給し、電動モータ１５のインバータ１７、冷却水ポンプ３０のインバータ３１および冷水ポンプ４０のインバータ４１に対し、運転指令信号を出力し続けることとしたので、電圧低下した場合に即座に熱源システム１が停止シーケンスに入ることがない。したがって、停止シーケンス後に起動シーケンスを行って再起動するという迂遠なシーケンスを経る必要がない。
そして、所定時間内に電圧復帰した場合には、システム制御盤５および冷凍機制御盤２０から出力され続けている運転指令信号を受けて、起動シーケンスを行わずに、電動モータ９、冷却水ポンプ３０、冷水ポンプ３１を起動することとしたので、短時間で通常運転に復帰させることができる。
また、電圧低下が発生しても、所定時間内であれば、冷却水流量または冷水流量が停止シーケンス閾値以下となりインターロックが発生した場合であっても、熱源システム１の停止シーケンスを行わないこととした。これにより、停止シーケンス及び起動シーケンスといった一連の再起動のシーケンスを経ずに、短時間で通常運転に復帰させることができる。なお、このような冷水流量や冷却水流量によるインターロックに限らず、油圧インターロックやポンプインターロックについても同様に適用することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態は、図２に対応した瞬低による停止・復帰シーケンスの一部が異なり、その他は同様である。したがって、第１実施形態に対する相違点のみ説明する。
本実施形態は、時刻ｔ１にて電圧低下が検知される前に、例えば冷水流量または冷却水流量が低下して、インターロックが発生した場合の制御方法である。
冷却水ポンプ３０や冷水ポンプ４０に駆動電力が供給されなくなり、ポンプの駆動力が低下すると、冷却水や冷水の流量は即座に低下する。このように冷却水や冷水の流量低下の応答が早いので、インバータ３１，４１によって電圧低下を検知する前に、流量低下が検知されてしまう場合がある。このように、電圧低下を検出する前に、冷却水流量または冷水流量が停止シーケンス閾値以下となりインターロックが発生した場合には、熱源システム１は、停止シーケンスに入ってしまう。これでは、瞬低の場合であっても、停止シーケンス及び起動シーケンスといった一連の再起動のシーケンスを行うことになり、通常運転への復帰に時間がかかることになる。

本実施形態では、冷却水流量または冷水流量が停止シーケンス閾値以下となっても即座に停止シーケンスを行わないように、待機時間△ｔを設けることとした。すなわち、この待機時間△ｔ内では停止シーケンスを行わない。待機時間△ｔは、例えば、３秒程度に設定される。
したがって、時刻ｔ１’にて流量が閾値以下となり、待機時間△ｔ内にインバータ３１，４１等によって電圧低下が検出されれば、第１実施形態と同様に、復帰シーケンスが行われる。
これに対して、待機時間△ｔ内に電圧低下が検出されない場合には、通常の停止シーケンスが行われる。
以上の通り、本実施形態によれば、電圧低下の検知よりも前に冷却水流量または冷水流量が低下してインターロックが発生した場合であっても、停止シーケンス及び起動シーケンスを経ずに通常運転に復帰させることができる。

本発明の熱源システムの構成を示した概略図である。 本発明の第１実施形態にかかる瞬低・復帰シーケンスを示したタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる瞬低・復帰シーケンスを示したタイムチャートである。

符号の説明

１ 熱源システム
３ ターボ冷凍機
９ ターボ圧縮機
１１ 凝縮器
１２ 膨張弁
１３ 蒸発器
１５ 電動モータ
１７ インバータ
２０ 冷凍機制御盤（制御部）
３０ 冷却水ポンプ
３１ インバータ
４０ 冷水ポンプ
４１ インバータ
４５，４６ 無停電電源

Claims (6)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   該圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、
   該凝縮器にて凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、
   該膨張弁にて膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   前記圧縮機を駆動する電動モータと、
   前記凝縮器に供給された冷媒を冷却する冷却水を供給する冷却水ポンプと、
   前記蒸発器に供給された冷媒に冷却される冷水を供給する冷水ポンプと、
   前記電動モータを含む冷凍機を制御する冷凍機制御部と、
   前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを含む熱源システムの運転を制御するシステム制御部と、
   前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプとは接続されず、前記冷凍機制御部及び前記システム制御部に接続された無停電電源と、
   を備えた熱源システムにおいて、
   電圧低下が発生し、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプの少なくとも一つが停止した場合であっても、所定時間内は、前記無停電電源からの給電を受けて、前記冷凍機制御部を介して前記電動モータに対して運転指令信号を出力し続け、かつ、前記システム制御部を介して前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプに対して運転指令信号を出力し続けるとともに、
   前記所定時間内に復電した場合に、前記運転指令信号により、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを再起動することを特徴とする熱源システム。
2. 電圧低下が発生し、該電圧低下を検出した後に、当該熱源システムの停止シーケンスを開始するインターロックが発生した場合であっても、前記所定時間内は停止シーケンスを行わないことを特徴とする請求項１記載の熱源システム。
3. 電圧低下が発生し、該電圧低下を検出する前に、当該熱源システムの停止シーケンスを開始するインターロックが発生した場合であっても、所定の待機時間内は停止シーケンスを行わないことを特徴とする請求項２記載の熱源システム。
4. 前記電動モータの回転数を変更可能とするインバータ装置と、
   前記電動モータの回転数を得る電動モータ回転数取得手段と、を備え、
   電圧復帰した場合に、前記電動モータ回転数取得手段によって得られた回転数に基づき、
   前記インバータ装置を制御して前記電動モータを再起動す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システム。
5. 前記電動モータは、一定の回転数で回転する固定速モータとされ、
   前記電動モータの回転数を得る電動モータ回転数取得手段を備え、
   復電した場合に、前記電動モータ回転数取得手段によって得られた回転数が０となった後に、前記電動モータを再起動す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システム。
6. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   該圧縮機にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、
   該凝縮器にて凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、
   該膨張弁にて膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   前記圧縮機を駆動する電動モータと、
   前記凝縮器に供給された冷媒を冷却する冷却水を供給する冷却水ポンプと、
   前記蒸発器に供給された冷媒に冷却される冷水を供給する冷水ポンプと、
   前記電動モータを含む冷凍機を制御する冷凍機制御部と、
   前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを含む熱源システムの運転を制御するシステム制御部と、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプとは接続されず、前記制御部および前記システム制御部に接続された無停電電源と、
   を備えた熱源システムの制御方法において、
   電圧低下が発生し、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプの少なくとも一つが停止した場合であっても、所定時間内は、前記無停電電源からの給電を受けて、前記冷凍機制御部を介して前記電動モータに対して運転指令信号を出力し続け、かつ、システム制御部を介して前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプに対して運転指令信号を出力し続けるとともに、
   前記所定時間内に復電した場合に、前記運転指令信号により、前記電動モータ、前記冷却水ポンプおよび前記冷水ポンプを再起動することを特徴とする熱源システムの制御方法。

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