JP2010032155A

JP2010032155A - 冷凍装置、および、冷凍機の運転台数の制御方法

Info

Publication number: JP2010032155A
Application number: JP2008196276A
Authority: JP
Inventors: Nobuyori Kozono; 信頼小薗
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2008-07-30
Publication date: 2010-02-12

Abstract

【課題】必要負荷に対して、冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる冷凍装置を提供する。
【解決手段】現在運転している冷凍機の運転能力の加重平均値が、０．８以上であるときに、待機中の冷凍機を１台始動する一方、現在運転している冷凍機の運転能力の加重平均値が、０．４以下であるときに、運転中の冷凍機を１台停止して、冷凍機の運転台数を制御する。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷凍装置、および、冷凍機の運転台数の制御方法に関する。

従来、冷凍装置としては、並列に接続された複数の冷凍機と、各冷凍機の運転を制御する制御部とを、備えたものがある（特許第３３０６６１２号公報：特許文献１参照）。

この制御部は、現在運転中の全ての冷凍機が、１００％の能力で運転された時点で、冷凍機の運転台数を１台増加していた。

言い換えると、冷凍機の台数をｎ台とし、各冷凍機の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、各冷凍機の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の冷凍機を現在運転しているとき、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１であるときに、待機中の冷凍機を１台始動させていた。
特許第３３０６６１２号公報

しかしながら、上記従来の冷凍装置では、現在運転中の全ての冷凍機が、１００％の能力で運転された時点で、冷凍機の運転台数を１台増加していたので、現在運転中の全ての冷凍機の能力が１００％となってから、次の冷凍機を運転することになり、必要負荷に対して、冷凍機の運転台数を追従性よく増加できず、必要負荷の到達に大幅に時間がかかる問題があった。

そこで、この発明の課題は、必要負荷に対して、冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる冷凍装置、および、冷凍機の運転台数の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の冷凍装置は、
並列に接続されたｎ台（ｎは２以上の整数）の冷凍機と、
各冷凍機の運転を制御する制御部と
を備え、
各冷凍機の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、
各冷凍機の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、
ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の上記冷凍機を同時に運転しているとき、
上記制御部は、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、
待機中の上記冷凍機を１台始動させることを特徴としている。

この発明の冷凍装置によれば、上記制御部は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の上記冷凍機を１台始動させるので、必要負荷に対して、上記冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる。

また、一実施形態の冷凍装置では、
ｋ（ｎ≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の上記冷凍機を同時に運転しているとき、
上記制御部は、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、
運転中の上記冷凍機を１台停止させる。

この実施形態の冷凍装置によれば、上記制御部は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の上記冷凍機を１台停止させるので、必要負荷に対して上記冷凍機の運転台数を減少できる。

また、この発明の冷凍機の運転台数の制御方法は、
並列に接続されたｎ台（ｎは２以上の整数）の冷凍機の運転台数を制御する方法であって、
各冷凍機の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、
各冷凍機の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、
ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の上記冷凍機を同時に運転しているとき、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の上記冷凍機を１台始動することを特徴としている。

この発明の冷凍機の運転台数の制御方法によれば、ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の上記冷凍機を同時に運転しているとき、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の上記冷凍機を１台始動するので、必要負荷に対して、上記冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる。

また、一実施形態の冷凍機の運転台数の制御方法では、
ｋ（ｎ≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の上記冷凍機を同時に運転しているとき、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の上記冷凍機を１台停止する。

この実施形態の冷凍機の運転台数の制御方法によれば、上記制御部は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の上記冷凍機を１台停止するので、必要負荷に対して上記冷凍機の運転台数を減少できる。

この発明の冷凍装置によれば、制御部は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の冷凍機を１台始動させるので、必要負荷に対して、冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる。

この発明の冷凍機の運転台数の制御方法によれば、ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の冷凍機を同時に運転しているとき、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の冷凍機を１台始動するので、必要負荷に対して、冷凍機の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の冷凍装置の一実施形態である簡略構成図を示している。この冷凍装置は、４台の冷凍機１と、４台の空調機２と、制御部３と、還りヘッダー４と、送りヘッダー５と、水ポンプ６とを有する。

４台の冷凍機１は、互いに並列に、接続されている。４台の空調機２は、互いに並列に、接続されている。４台の冷凍機１の上流側と４台の空調機２の下流側とは、還りヘッダー４を介して、接続されている。４台の冷凍機１の下流側と４台の空調機２の上流側とは、送りヘッダー５を介して、接続されている。各冷凍機１と還りヘッダー４との間には、水ポンプ６が設けられている。

つまり、冷凍機１と送りヘッダー５と空調機２と還りヘッダー４とは、この順番で、環状の循環路に接続されている。この循環路内を、水が、冷凍機１、送りヘッダー５、空調機２および還りヘッダー４の順番で、流れる。循環路内の水は、例えば、冷凍機１で冷やされ、空調機２で空気と熱交換を行うことで、空調機２は冷風を発生する。

制御部３は、各冷凍機１の運転を制御する。各冷凍機１の最高能力をＭ_１〜Ｍ_４とし、各冷凍機１の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_４（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、ｍ（３≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の冷凍機１を同時に運転しているとき、制御部３は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値（以下、冷凍機１の運転能力の加重平均値という）が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の冷凍機１を１台始動させる。冷凍機１の運転能力の加重平均値は、言い換えると、冷凍機１の容量開度の平均値である。

また、ｋ（４≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の冷凍機１を同時に運転しているとき、制御部３は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値（以下、冷凍機１の運転能力の加重平均値という）が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の冷凍機１を１台停止させる。この一定値Ｂは、上記一定値Ａよりも、小さい。

具体的に述べると、図２の実線に示すように、現在運転している冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．８以上となったときに、冷凍機１の運転台数を、増段している。一方、図２の点線に示すように、現在運転している冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．４以下となったときに、冷凍機１の運転台数を、減段している。上記一定値Ａは、０．８であり、上記一定値Ｂは、０．４である。

つまり、現在運転している冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．８以上であるときに、待機中の冷凍機１を１台始動する一方、現在運転している冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．４以下であるときに、運転中の冷凍機１を１台停止して、冷凍機１の運転台数を制御する。

上記構成の冷凍装置（および冷凍機１の運転台数の制御方法）によれば、現在運転している冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．８以上であるときに、待機中の冷凍機１を１台始動するので、必要負荷に対して、冷凍機１の運転台数を追従性よく増加できて、必要負荷に到達する時間を短縮できる。

つまり、図３に示すように、実線に示す本発明において、１台目の冷凍機１の運転中に、冷凍機１の運転能力の加重平均値が、０．８以上となったときに、２台目の冷凍機１の運転を開始するため、２台目の冷凍機１の立ち上がり時間中も、１台目の冷凍機１の運転能力（容量開度）は上昇し続ける。このため、継続的に必要負荷に近づけることができる。

これに対して、点線に示す従来例において、１台目の冷凍機の運転中に、冷凍機の運転能力の加重平均値が、１となったときに、２台目の冷凍機の運転を開始するため、２台目の冷凍機の立ち上がり時間中、１台目の冷凍機の運転能力は上昇しない。このため、２台目の冷凍機が立ち上がるまで、必要負荷に近づけることができず、必要負荷の到達に時間がかかる。

このように、本発明では、次の冷凍機１の立ち上がり時間中も、現在運転中の冷凍機１の運転能力は上昇し続けることで、比較例に比べて、必要負荷への到達時間を短縮できる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、冷凍機１の運転台数を増加する制御のみを、行うようにしてもよい。また、上記一定値Ａは、０．８以外でもよく、上記一定値Ｂは、０．４以外でもよい。

また、冷凍機１の台数は、４台に限定されず、冷凍機１の台数を、ｎ台（ｎは２以上の整数）とすると、各冷凍機１の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、各冷凍機１の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の冷凍機１を同時に運転しているとき、制御部３は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の冷凍機１を１台始動させるようにしてもよい。一方、ｋ（ｎ≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の冷凍機１を同時に運転しているとき、制御部３は、（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の冷凍機１を１台停止させるようにしてもよい。

本発明の冷凍装置の一実施形態を示す簡略構成図である。冷凍機の運転台数の増段および減段を説明する説明図である。本発明と従来例とを比較する説明図である。

符号の説明

１冷凍機
２空調機
３制御部
４還りヘッダー
５送りヘッダー
６水ポンプ

Claims

並列に接続されたｎ台（ｎは２以上の整数）の冷凍機（１）と、
各冷凍機（１）の運転を制御する制御部（３）と
を備え、
各冷凍機（１）の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、
各冷凍機（１）の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、
ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の上記冷凍機（１）を同時に運転しているとき、
上記制御部（３）は、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、
待機中の上記冷凍機（１）を１台始動させることを特徴とする冷凍装置。
請求項１に記載の冷凍装置において、
ｋ（ｎ≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の上記冷凍機（１）を同時に運転しているとき、
上記制御部（３）は、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、
運転中の上記冷凍機（１）を１台停止させることを特徴とする冷凍装置。
並列に接続されたｎ台（ｎは２以上の整数）の冷凍機（１）の運転台数を制御する方法であって、
各冷凍機（１）の最高能力をＭ_１〜Ｍ_ｎとし、
各冷凍機（１）の最高能力に対する実際の運転能力の割合をＸ_１〜Ｘ_ｎ（０＜Ｘ_１〜Ｘ_ｎ≦１）とし、
ｍ（（ｎ−１）≧ｍ≧１、ｍは自然数）台の上記冷凍機（１）を同時に運転しているとき、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｍＸ_ｍ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｍ）の値が１よりも小さい一定値Ａ以上であるときに、待機中の上記冷凍機（１）を１台始動することを特徴とする冷凍機の運転台数の制御方法。
請求項３に記載の冷凍機の運転台数の制御方法において、
ｋ（ｎ≧ｋ≧２、ｋは自然数）台の上記冷凍機（１）を同時に運転しているとき、
（Ｍ_１Ｘ_１＋・・・＋Ｍ_ｋＸ_ｋ）／（Ｍ_１＋・・・＋Ｍ_ｋ）の値が１よりも小さい一定値Ｂ以下であるときに、運転中の上記冷凍機（１）を１台停止することを特徴とする冷凍機の運転台数の制御方法。