JP2011089714A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転容量を可変とする容量可変型圧縮機を備えた冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus including a variable capacity compressor that can change an operating capacity.
従来の冷凍装置は、例えば特許文献1のように現在の低圧圧力と過去の低圧圧力から参考低圧圧力を算出し、低圧圧力が予め設定された設定値となるよう圧縮機の運転容量を決定していた。 The conventional refrigeration apparatus calculates a reference low pressure from the current low pressure and the past low pressure, as in Patent Document 1, for example, and determines the operating capacity of the compressor so that the low pressure becomes a preset value. It was.
しかしながら、特許文献1の冷凍装置では、低圧圧力の変化傾向を基に予め設定された計算式により運転容量の変化率を算出しているため、低圧機器ユニットの特性や冷凍装置の設置環境により、運転容量の収束性が悪くなり、省エネ性が損なわれるおそれがある。 However, in the refrigeration apparatus of Patent Document 1, since the change rate of the operating capacity is calculated by a preset calculation formula based on the change tendency of the low pressure, depending on the characteristics of the low pressure device unit and the installation environment of the refrigeration apparatus, Convergence of the operating capacity may be deteriorated and energy saving may be impaired.
本発明の目的は、容量可変型圧縮機を備えた冷凍装置において、運転容量の収束性を高めることにある。 An object of the present invention is to improve the convergence of the operation capacity in a refrigeration apparatus including a variable capacity compressor.
前述の目的を達成するために、本発明は、冷凍サイクルの圧縮部が運転容量を可変とする少なくとも一台の容量可変型圧縮機を備えて構成される冷凍装置において、前記冷凍サイクルの低圧圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値と予め設定された目標低圧圧力との圧力差に対する前記圧縮部の運転容量の変化特性を決定するコントローラとを備え、前記コントローラは、低圧圧力の変動を監視し、低圧圧力の変動状態に対する判断に基づいて前記運転容量の変化特性を調整することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a refrigeration system in which a compression unit of a refrigeration cycle is provided with at least one variable capacity compressor whose operating capacity is variable. And a controller for determining a change characteristic of the operating capacity of the compression unit with respect to a pressure difference between a pressure value detected by the pressure sensor and a preset target low pressure, the controller comprising: It is characterized in that the fluctuation of the low-pressure pressure is monitored and the change characteristic of the operating capacity is adjusted based on the judgment on the fluctuation state of the low-pressure pressure.
或いは、本発明は、冷凍サイクルの圧縮部が運転容量を可変とする少なくとも一台の容量可変型圧縮機と運転容量が一定の少なくとも一台の一定速圧縮機とを備えて構成される冷凍装置において、前記冷凍サイクルの低圧圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値と予め設定された目標低圧圧力との圧力差に対する前記圧縮部の運転容量の変化特性を決定するコントローラとを備え、前記コントローラは、低圧圧力の変動を監視し、低圧圧力の変動状態に対する判断に基づいて前記運転容量の変化特性を調整することを特徴とする。 Alternatively, the present invention provides a refrigeration apparatus including at least one variable capacity compressor whose operating capacity is variable and at least one constant speed compressor whose operating capacity is constant, in which the compressor of the refrigeration cycle is variable. A pressure sensor for detecting a low pressure of the refrigeration cycle, and a controller for determining a change characteristic of an operating capacity of the compression unit with respect to a pressure difference between a pressure value detected by the pressure sensor and a preset target low pressure And the controller monitors a change in the low-pressure pressure and adjusts the change characteristic of the operating capacity based on the determination on the fluctuation state of the low-pressure pressure.
本発明の冷凍装置によれば、予め設定された運転容量の変化率では収束性が悪くなる場合でも、自動的に運転容量の変化率を調整して収束性を高め省エネ性を向上させることができる。 According to the refrigeration apparatus of the present invention, even when the convergence rate is deteriorated at a preset change rate of the operating capacity, the change rate of the operating capacity is automatically adjusted to improve the convergence and improve the energy saving performance. it can.
本発明の実施形態に係る冷凍装置について説明する。 A refrigerating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
この冷凍装置は、冷凍サイクルの圧縮部が運転容量を可変とする少なくとも一台の容量可変型圧縮機を備えて構成され、前記冷凍サイクルの低圧圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値と予め設定された目標低圧圧力との圧力差に対する前記圧縮部の運転容量の変化特性を決定するコントローラとを備え、前記コントローラは、低圧圧力の変動を監視し、低圧圧力の変動状態に対する判断に基づいて前記運転容量の変化特性を調整する。 The refrigeration apparatus includes at least one variable capacity compressor in which a compression section of a refrigeration cycle has a variable operation capacity, and detects a low pressure of the refrigeration cycle and a pressure sensor A controller for determining a change characteristic of the operating capacity of the compression unit with respect to a pressure difference between the set pressure value and a preset target low pressure, and the controller monitors a change in the low pressure and changes the low pressure The change characteristic of the operating capacity is adjusted based on the judgment on the state.
また、この冷凍装置は、冷凍サイクルの圧縮部が運転容量を可変とする少なくとも一台の容量可変型圧縮機と運転容量が一定の少なくとも一台の一定速圧縮機とを備えて構成されるものであってもよい。 In addition, this refrigeration apparatus includes at least one variable capacity compressor whose operating capacity is variable and at least one constant speed compressor whose operating capacity is constant. It may be.
また、前記コントローラは、低圧圧力のハンチング頻度が所定の基準以上か否かを判断し、低圧圧力のハンチング頻度が所定の基準以上の場合には、前記圧縮部の運転容量の変化率が小さくなるように変化特性を調整する。 Further, the controller determines whether or not the low pressure pressure hunting frequency is equal to or higher than a predetermined reference. If the low pressure pressure hunting frequency is equal to or higher than the predetermined reference, the change rate of the operating capacity of the compression unit is reduced. Adjust the change characteristics as follows.
また、前記コントローラは、低圧圧力のハンチングが所定の基準以上か否かを判断し、低圧圧力のハンチングが所定の基準より小さい場合には、圧力差の時間変化が所定の基準より大きいか否かを判断し、圧力差の時間変化が所定の基準より大きい場合には、前記圧縮部の運転容量の変化率が大きくなるように変化特性を調整する。 In addition, the controller determines whether or not the low pressure pressure hunting is equal to or greater than a predetermined reference. If the low pressure pressure hunting is smaller than the predetermined reference, whether or not the time change of the pressure difference is larger than the predetermined reference. If the pressure change over time is greater than a predetermined reference, the change characteristic is adjusted so that the rate of change in the operating capacity of the compression unit is increased.
また、圧力差が所定の値よりも小さい場合には、運転容量の変更を行わない。 Further, when the pressure difference is smaller than a predetermined value, the operating capacity is not changed.
また、前記コントローラは、前記圧力センサにより検出された圧力値と前記目標低圧圧力との差が所定値よりも大きい場合に、前記低圧圧力の変動状態に対する判断を行うことなく、運転容量を変更する。 Further, the controller changes the operating capacity without making a judgment on the fluctuation state of the low pressure when the difference between the pressure value detected by the pressure sensor and the target low pressure is larger than a predetermined value. .
次に、実施例1に係る冷凍装置を図1から図6を用いて説明する。 Next, the refrigeration apparatus according to Example 1 will be described with reference to FIGS.
まず、実施例1に係る冷凍装置の全体に関して図1を参照しながら説明する。図1は本実施例の冷凍装置の全体構成を示す図である。本実施例の冷凍装置は負荷が大きく変動するスーパーマーケット等の大型店舗向けマルチ冷凍機の例であるが、本発明は空気調和機等にも適用可能である。 First, the entire refrigeration apparatus according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the refrigeration apparatus of this embodiment. The refrigeration apparatus of the present embodiment is an example of a multi-refrigerator for large stores such as a supermarket where the load greatly fluctuates.
冷凍装置は、屋外に配置された装置本体ユニット10と、屋内に配置された複数の低圧機器ユニット12a,12bとを備えて構成されている。これらのユニット10,12a,12bは冷媒配管9を介して接続され冷凍サイクルを構成している。複数の低圧機器ユニット12a,12bは並列に接続されている。
The refrigeration apparatus includes an apparatus
圧縮機1a,1bから吐出されたガス冷媒は、凝縮器2および冷却ファン6により冷却されて凝縮し液冷媒となるが、一度凝縮した液冷媒は一旦受液器5に蓄えられる構造となっている。その後、前記凝縮器2と一体構造となった過冷却器3で再度冷却され、過冷却された液冷媒は、冷媒配管9を介して、減圧機構11a,11bおよび蒸発器4a,4bで蒸発し、再びガス冷媒となったのち圧縮機1a,1bへ吸入される。
The gas refrigerant discharged from the
圧縮機1a,1bは、少なくとも一台はインバータ制御される運転容量可変型のスクロール圧縮機またはロータリ圧縮機等で構成されている。これら運転容量可変型の圧縮機は、駆動周波数を制御することにより、運転容量を可変とされる。なお、圧縮機はインバータ制御される運転容量可変型圧縮機一台でもよい。また複数台組み合わせる場合は、全て容量可変型圧縮機としてもよいし、容量可変型圧縮機と運転容量が一定の一定速圧縮機を組み合わせてもよい。具体的には、圧縮機1aとしては運転容量可変型圧縮機が用いられ、圧縮機1bとしては運転容量が一定の一定速圧縮機が用いられる。
At least one of the
減圧機構11a,11bは、膨張弁で構成され、低圧機器ユニット12a,12bにそれぞれ配置されている。蒸発器4a,4bは、低圧機器ユニット12a,12bにそれぞれ配置され、食品等の被冷却物を冷却する。減圧機構11aと蒸発器4aとは直列に接続され、減圧機構11bと蒸発器4bとは直列に接続され、これらの直列回路が並列に接続されている。
The
圧力センサ7は、冷凍装置の負荷(低圧機器ユニット12a,12bにおける負荷)を検出するために設けられたものであり、冷凍サイクルの低圧圧力(即ち、圧縮機1の吸入側の圧力)を検出し、コントローラ8に入力するように構成されている。コントローラ8は、圧力センサ7で検出した圧力に基づいて、圧縮機1a,1bを制御する。なお、冷凍サイクルの低圧圧力としては、冷媒の蒸発圧力であってもよい。
The
次に、圧力センサ7の検出値及びそれに基づくコントローラ8の制御動作について、図2から図6を参照しながら説明する。図2は図1の冷凍装置の負荷を検出するために設けられた圧力センサ7の検出値の一例を説明する図、図3は圧力センサ7の検出値に基づく冷凍装置の制御動作を示すフローチャート図である。
Next, the detection value of the
冷凍装置の負荷変動(即ち、低圧機器ユニット12a,12bの負荷変動)が生じた場合、圧力センサ7の低圧圧力検出値Ps(t)を検出すると共に(ステップS1)、過去の検出値を参考にしてt2秒後の圧力推定値Ps(t2)を算出する(ステップS2)。
When the load fluctuation of the refrigeration apparatus (that is, the load fluctuation of the low-
ここで過去の低圧圧力検出値に関しては、t1秒前の低圧圧力検出値Ps(−t1)と現在の低圧圧力検出値Ps(0)から単純に計算してもよいし、2つ以上の過去の低圧圧力検出値を基に推定してもよい。なお、低圧圧力検出値Ps(t)は、所定のサンプリング時間t1ごとに検出される。 Here, the past low-pressure pressure detection value may be simply calculated from the low-pressure pressure detection value Ps (−t1) t1 seconds ago and the current low-pressure pressure detection value Ps (0), or two or more past It may be estimated based on the detected low pressure value. The low pressure detection value Ps (t) is detected every predetermined sampling time t1.
また、低圧機器ユニット12a,12bで設定された低圧側機器冷却温度に対応する目標低圧圧力値PsTを取り込む(ステップS3)。前記目標低圧圧力値PsTとt2秒後の圧力推定値Ps(t2)との圧力差ΔPs=Ps(t2)−PsTを算出する(ステップS4)。
Further, the target low pressure value PsT corresponding to the low pressure side equipment cooling temperature set by the low
次に、圧力差ΔPsに基づいて、収束性の判定(ステップS7〜S10)を行った後、ステップS11において容量変化量ΔVを算出し、ステップS12において運転容量を変化させる。 Next, after determining convergence (steps S7 to S10) based on the pressure difference ΔPs, the capacity change amount ΔV is calculated in step S11, and the operating capacity is changed in step S12.
なお、低圧圧力検出値Ps(t)は常に変動するものである。従って、低圧圧力の目標低圧圧力値PsTへの収束性を高めるため、ステップS4で算出した圧力差ΔPsに対し一定の幅を持たせた不感帯領域(図6参照)が設定される。即ち、また、圧力差が所定の値よりも小さい場合には、運転容量の変更を行わない。具体的にはステップS4で算出した圧力差ΔPsに対し、運転容量の変更を行わない不感帯領域を例えば「−0.02<ΔPs<0.02」に設定し、前記不感帯領域内から外れた場合に、運転容量を変化させる。 Note that the low-pressure detection value Ps (t) always varies. Accordingly, in order to improve the convergence of the low pressure to the target low pressure value PsT, a dead zone region (see FIG. 6) having a certain width with respect to the pressure difference ΔPs calculated in step S4 is set. That is, when the pressure difference is smaller than a predetermined value, the operating capacity is not changed. Specifically, for the pressure difference ΔPs calculated in step S4, a dead zone area where the operating capacity is not changed is set to “−0.02 <ΔPs <0.02”, for example, and the dead zone area is out of the dead zone area. The operating capacity is changed.
図6は、圧縮部の運転容量の変化率を示すグラフである。これに基づいて、圧縮機1a,1bの現在の運転容量を容量変化量ΔVだけ変化させることにより、圧力センサ7の低圧圧力検出値Ps(t)を目標低圧圧力値PsTに近付ける制御が行われる。
FIG. 6 is a graph showing the change rate of the operating capacity of the compression unit. Based on this, control is performed to bring the low pressure detection value Ps (t) of the
以下に、収束性の判定(ステップS7〜S10),容量変化量ΔVの算出(ステップS11),運転容量の変更(ステップS12)について詳細に説明する。 Hereinafter, the determination of convergence (steps S7 to S10), the calculation of the capacity change amount ΔV (step S11), and the change of the operating capacity (step S12) will be described in detail.
容量変化量ΔV算出(ステップS11)における運転容量変化率特性は、収束性の判定(ステップS7,ステップS9)により調整する。まず、収束性の判定A(ステップS7)において、ハンチングが大きいか否かを判断する。例えば、圧力差がΔPs1の場合、初期設定では容量変化量はΔV1となるが、収束性の判定A(ステップS7)においてハンチングが大きく(ステップS7でYes)、ステップS8において容量変化率が小さくなるように変化(DOWN)させた場合は、ステップS11において容量変化量をΔV1′とすることにより、ハンチングを小さくして収束性を高める。 The operating capacity change rate characteristic in the capacity change amount ΔV calculation (step S11) is adjusted by determining convergence (steps S7 and S9). First, in the convergence determination A (step S7), it is determined whether or not hunting is large. For example, when the pressure difference is ΔPs1, the capacity change amount is ΔV1 in the initial setting, but the hunting is large in the convergence determination A (step S7) (Yes in step S7), and the capacity change rate is small in step S8. When the change is made (DOWN) in this way, the capacity change amount is set to ΔV1 ′ in step S11, thereby reducing the hunting and improving the convergence.
図4は冷凍装置の制御動作の収束性の判定A(ステップS7)を行う際の低圧圧力の変化を示すグラフである。 FIG. 4 is a graph showing a change in low-pressure pressure when the convergence determination A (step S7) of the control operation of the refrigeration apparatus is performed.
判定方法A1は冷凍装置の制御動作の収束性の判定Aにおけるハンチングの判定方法の一例を示す。判定方法A1では、予め設定されたハンチングサンプリング時間Thにおける、目標低圧圧力値PsTの通過回数をカウントし、一定回数以上通過した場合はハンチング大と判断し(ステップS7でYes)、ステップS8において容量変化率が小さくなるように変化(DOWN)させて、ステップS11において容量変化量ΔVを小さくする。 Determination method A1 shows an example of a hunting determination method in determination A of convergence of the control operation of the refrigeration apparatus. In the determination method A1, the number of passes of the target low pressure value PsT in a preset hunting sampling time Th is counted, and if it passes a certain number of times, it is determined that hunting is large (Yes in step S7), and the capacity is determined in step S8. Change (DOWN) is performed so that the rate of change is small, and the capacitance change amount ΔV is reduced in step S11.
ここで、目標低圧圧力値PsTの通過回数をカウントする際に、目標低圧圧力値PsTに対して一定の幅を持たせることにより、低圧圧力の目標低圧圧力値PsTへの収束性を高めることができる。具体的には、通過回数をカウントする際の目標低圧圧力値PsTに対する一定の幅は、図6に示した運転容量の変更を行わない不感帯領域とする。 Here, when counting the number of times the target low-pressure pressure value PsT passes, the convergence of the low-pressure pressure to the target low-pressure value PsT can be improved by giving a certain width to the target low-pressure pressure value PsT. it can. Specifically, a certain width with respect to the target low pressure value PsT when counting the number of times of passage is a dead zone region where the operating capacity is not changed as shown in FIG.
例えば目標低圧圧力値PsTに対し、不感帯領域の下限値PsD=PsT−0.02MPa,上限値PsU=PsT+0.02MPa、ハンチングサンプリング時間10分の間に不感帯領域を10回以上通過した場合は運転容量変化率特性を50%に減少させる。一旦運転容量変化率特性を変更したら、不感帯領域通過回数のカウントをゼロにリセットし再度カウントを開始し、同様に再度ハンチングサンプリング時間10分の間に不感帯領域を10回以上通過したら、運転容量変化率特性を更に50%減少させる。 For example, if the lower limit value PsD = PsT−0.02 MPa, the upper limit value PsU = PsT + 0.02 MPa for the target low pressure value PsT and the dead zone region is passed 10 times or more in a hunting sampling time of 10 minutes, the operating capacity The rate of change characteristic is reduced to 50%. Once the operating capacity change rate characteristic is changed, the dead zone area passing frequency count is reset to zero and counting is started again. Similarly, if the dead zone area is passed 10 times or more again during the hunting sampling time of 10 minutes, the operating capacity changes. The rate characteristic is further reduced by 50%.
判定方法A2は冷凍装置の制御動作の収束性の判定Aにおけるハンチングの判定方法の前記判定方法A1とは別の一例を示す。収束性判定時間t3秒前の低圧圧力検出値Ps(−t3)に対し、現在の低圧圧力検出値Ps(0)が目標低圧圧力PsTを通過する場合に、目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPsの絶対値比率が予め設定された判定値ΔPs1より大きいときはハンチング大と判断し(ステップS7でYes)、ステップS8において容量変化率が小さくなるように変化(DOWN)させて、ステップS11において容量変化量ΔVを小さくする。 The determination method A2 is an example different from the determination method A1 of the hunting determination method in the determination A of the convergence of the control operation of the refrigeration apparatus. When the current low pressure detection value Ps (0) passes the target low pressure PsT with respect to the low pressure detection value Ps (−t3) before the convergence determination time t3 seconds, the pressure difference ΔPs with the target low pressure PsT. When the absolute value ratio is larger than the preset determination value ΔPs1, it is determined that hunting is large (Yes in step S7), and the capacity change rate is changed (DOWN) in step S8 so that the capacity change rate becomes small. The change amount ΔV is reduced.
例えば収束性判定時間t3=30秒、圧力差ΔPsの絶対値比率判定値ΔPs1=1.0とした場合において、30秒前の目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPs(−30)=0.05、現在の目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPs(0)=−0.06の場合について具体的な計算方法を以下に示す。 For example, when the convergence determination time t3 = 30 seconds and the absolute value ratio determination value ΔPs1 = 1.0 of the pressure difference ΔPs, the pressure difference ΔPs (−30) = 0.05 from the target low pressure PsT 30 seconds before. A specific calculation method for the case where the pressure difference ΔPs (0) = − 0.06 from the current target low pressure PsT will be described below.
圧力差の積ΔPs(−t3)×ΔPs(0)=0.05×(−0.06)<0とマイナスとなるため、収束性判定時間t3秒前の低圧圧力検出値Ps(−t3)に対し、現在の低圧圧力検出値Ps(0)が目標低圧圧力PsTを通過していると判断できる。更に、圧力差ΔPsの絶対値比率|ΔPs(0)|/|ΔPs(−t3)|=0.06/0.05=1.2>1.0となり、収束性判定時間t3秒前に比べ目標低圧圧力PsTから離れておりハンチング大と判断できる。 Since the pressure difference product ΔPs (−t3) × ΔPs (0) = 0.05 × (−0.06) <0, minus pressure detection value Ps (−t3) before convergence determination time t3 seconds On the other hand, it can be determined that the current low pressure detection value Ps (0) passes the target low pressure PsT. Furthermore, the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs | ΔPs (0) | / | ΔPs (−t3) | = 0.06 / 0.05 = 1.2> 1.0, which is compared with the convergence determination time t3 seconds before. It is far from the target low pressure PsT, and it can be determined that hunting is large.
ここで、ステップS8において容量変化率が小さくなるように変化(DOWN)させてステップS11において容量変化量ΔVを小さくした場合、圧力差ΔPsの絶対値比率の逆数1/1.2=0.83を用いて、調整後の容量変化量ΔV′=ΔV(調整前の容量変化量)×0.83(圧力差ΔPsの絶対値比率の逆数)×0.8(調整係数)とすることにより、ハンチングを小さくし収束性を高めることができる。 Here, when the capacity change rate is changed (DOWN) so as to decrease in step S8 and the capacity change amount ΔV is reduced in step S11, the reciprocal of the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs is 1 / 1.2 = 0.83. Is used to set the capacity change amount after adjustment ΔV ′ = ΔV (capacity change amount before adjustment) × 0.83 (reciprocal of the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs) × 0.8 (adjustment coefficient). Hunting can be reduced and convergence can be improved.
なお、ステップS11における容量変化量ΔVの調整は、圧力差ΔPsの絶対値比率により段階的に調整してもよいし、予め設定した一定の変化量にて調整してもよい。 The capacity change amount ΔV in step S11 may be adjusted stepwise by the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs or may be adjusted by a preset constant change amount.
一方、収束性の判定A(ステップS7)においてハンチングが小さい場合(ステップS7でNo)は、収束性の判定B(ステップS9)において、接近性が悪いか否かを判断する。 On the other hand, if the hunting is small in the convergence determination A (step S7) (No in step S7), it is determined in the convergence determination B (step S9) whether the accessibility is poor.
図5は、冷凍装置の制御動作の収束性の判定B(ステップS9)を行う際の低圧圧力の変化を示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing a change in the low-pressure pressure when the convergence determination B (step S9) of the control operation of the refrigeration apparatus is performed.
例えば、収束性の判定A(ステップS7)の判定方法A2において、収束性判定時間t3秒前の低圧圧力検出値Ps(−t3)に対し、現在の低圧圧力検出値Ps(0)が目標低圧圧力PsTを通過しない場合に(ステップS7でNo)、目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPsの絶対値比率が予め設定された判定値ΔPs2より大きいときは接近性が悪いと判断し(ステップS9でYes)、ステップS10において容量変化率が大きくなるように変化(UP)させて、ステップS12において容量変化量ΔVを大きくする。 For example, in the determination method A2 of the convergence determination A (step S7), the current low pressure detection value Ps (0) is the target low pressure relative to the low pressure detection value Ps (−t3) before the convergence determination time t3 seconds. When the pressure PsT is not passed (No in step S7), if the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs with respect to the target low pressure PsT is larger than a preset determination value ΔPs2, it is determined that the accessibility is poor (in step S9). Yes), the capacity change rate is changed (UP) so as to increase in step S10, and the capacity change amount ΔV is increased in step S12.
例えば収束性判定時間t3=30秒、圧力差ΔPsの絶対値比率判定値ΔPs2=0.7とした場合において、30秒前の目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPs(−30)=−0.06、現在の目標低圧圧力PsTとの圧力差ΔPs(0)=−0.05の場合について具体的な計算方法を以下に示す。 For example, when the convergence determination time t3 = 30 seconds and the absolute value ratio determination value ΔPs2 = 0.7 of the pressure difference ΔPs, the pressure difference ΔPs (−30) = − 0.0 from the target low pressure PsT 30 seconds before. A specific calculation method for the case where the pressure difference ΔPs (0) = − 0.05 from the current target low pressure PsT is shown below.
圧力差の積ΔPs(−t3)×ΔPs(0)=(−0.06)×(−0.05)>0とプラスとなるため、収束性判定時間t3秒前の低圧圧力検出値Ps(−t3)に対し、現在の低圧圧力検出値Ps(0)が目標低圧圧力PsTを通過していないと判断できる。更に、圧力差ΔPsの絶対値比率|ΔPs(0)|/|ΔPs(−t3)|=0.05/0.06=0.83>0.7となり、1以下のため収束性判定時間t3秒前に比べ目標低圧圧力PsTへ近づいているものの、判定値ΔPs2より大きいため接近性が悪いと判断できる。 Since the product of pressure difference ΔPs (−t3) × ΔPs (0) = (− 0.06) × (−0.05)> 0 is positive, the low pressure detection value Ps (3) before the convergence determination time t3 seconds With respect to -t3), it can be determined that the current low pressure detection value Ps (0) does not pass the target low pressure PsT. Further, the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs | ΔPs (0) | / | ΔPs (−t3) | = 0.05 / 0.06 = 0.83> 0.7, and the convergence determination time t3 is 1 or less. Although it is closer to the target low pressure PsT than before 2 seconds, it can be determined that the accessibility is poor because it is larger than the determination value ΔPs2.
ここで容量変化率が大きくなるように変化(UP)させて容量変化量ΔVを大きくする場合、調整後の容量変化量ΔV′=ΔV(調整前の容量変化量)×0.83(圧力差ΔPsの絶対値比率)×1.5(調整係数)とすることにより、接近性を改善し収束性を高めることができる。なお容量変化量ΔVの調整は、圧力差ΔPsの絶対値比率により段階的に調整してもよいし、予め設定した一定の変化量にて調整してもよい。 Here, when the capacity change rate is increased (UP) to increase the capacity change amount ΔV, the capacity change amount after adjustment ΔV ′ = ΔV (capacity change amount before adjustment) × 0.83 (pressure difference) By setting (absolute value ratio of ΔPs) × 1.5 (adjustment coefficient), the accessibility can be improved and the convergence can be enhanced. The capacity change amount ΔV may be adjusted stepwise by the absolute value ratio of the pressure difference ΔPs, or may be adjusted by a preset constant change amount.
一方、ステップS9においてNoの場合は、容量変化率の調整を行わず、現状の容量変化率を維持して容量変化量ΔVの算出(ステップS11)に移行する。 On the other hand, in the case of No in step S9, the capacity change rate is not adjusted, and the current capacity change rate is maintained, and the process proceeds to calculation of the capacity change amount ΔV (step S11).
以上説明したように、本実施例によれば、低圧機器ユニット12a,12bの特性や冷凍装置の設置環境により、予め設定された運転容量では収束性が悪くなる場合でも、自動的に運転容量の変化率を調整して収束性を高め省エネ性向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the operating capacity of the operating capacity is automatically adjusted even when the convergence is deteriorated with the preset operating capacity due to the characteristics of the low-
次に、実施例2に係る冷凍装置について図7を用いて説明する。
Next, a refrigeration apparatus according to
実施例2は、圧力センサにより検出された圧力値と前記目標低圧圧力との差が所定値よりも大きい場合に、低圧圧力の変動状態に対する判断を行うことなく、運転容量を変更するものである。 In the second embodiment, when the difference between the pressure value detected by the pressure sensor and the target low-pressure pressure is larger than a predetermined value, the operating capacity is changed without making a determination on the fluctuation state of the low-pressure pressure. .
図7の冷凍装置の制御動作を示すフローチャート図において、低圧機器ユニット12a,12bで設定された低圧側機器冷却温度に対応する目標低圧圧力値PsTを取り込むときに、低圧圧力上限値Lu,低圧圧力下限値Ldもあわせて取り込む(ステップS3)。
In the flowchart showing the control operation of the refrigeration apparatus of FIG. 7, when the target low pressure value PsT corresponding to the low pressure side equipment cooling temperature set by the low
低圧圧力上限値Lu及び低圧圧力下限値Ldは、予め設定される値である。例えば、前記目標低圧圧力PsT=0.33MPaの場合、前記低圧圧力上限値Luは0.46MPaとされ、前記低圧圧力下限値Ldは0.26MPaとされる。また、前記目標低圧圧力PsTと前記低圧圧力上限値Luとの差を、前記目標低圧圧力PsTと前記低圧圧力下限値Ldとの差より大きく設定することにより、省エネ性向上を図ることができる。 The low pressure upper limit Lu and the low pressure lower limit Ld are values set in advance. For example, when the target low pressure PsT = 0.33 MPa, the low pressure upper limit Lu is 0.46 MPa, and the low pressure lower limit Ld is 0.26 MPa. Further, energy saving can be improved by setting the difference between the target low pressure PsT and the low pressure upper limit Lu to be larger than the difference between the target low pressure PsT and the low pressure lower limit Ld.
次に、第二の圧力判定として、圧力センサ7の検出値が前記低圧圧力上限値Luと前記低圧圧力下限値Ldの間にあるか判定する(ステップS5)。ここで前記圧力センサ7の検出値は、現在の低圧圧力検出値Ps(0)だけでなく、t2秒後の圧力推定値Ps(t2)や過去の低圧圧力検出値もあわせて用いても良い。例えば、過去の複数の低圧圧力検出値の平均値を用いても良い。また、過去の複数の低圧圧力検出値のうち予め設定された数以上(例えば半数以上)の低圧圧力検出値が前記低圧圧力上限値Luと前記低圧圧力下限値Ldの間にあるかにより判定してもよい。
Next, as a second pressure determination, it is determined whether or not the detected value of the
前記第二の圧力判定(ステップS5)にて、圧力センサ7の検出値が判定範囲内でなかった場合は、第二の運転容量変化を実施する(ステップS6)。
In the second pressure determination (step S5), if the detected value of the
前記第二の運転容量変化(ステップS6)は、例えば圧縮機1が3台搭載されている場合は、圧縮機1台分に相当する「33%」程度の大きな運転容量変化を実施するよう設定されることが望ましい。また単純に、圧縮機運転台数を1台分増減させるようにしてもよい。 The second operating capacity change (step S6) is set so that, for example, when three compressors 1 are installed, a large operating capacity change of about “33%” corresponding to one compressor is performed. It is desirable that Alternatively, the number of operating compressors may be increased or decreased by one.
本実施形態によれば、低圧機器ユニットの特性や冷凍装置の設置環境により、予め設定された運転容量では収束性が悪くなる場合でも、自動的に運転容量の変化率を調整して収束性を高め省エネ性を向上させることができる。即ち、低圧機器ユニット12a,52bの冷却負荷が大きく変動した場合への追従性を確保しつつ、省エネ性向上を図ることができる。
According to the present embodiment, even if the convergence of the preset operating capacity deteriorates due to the characteristics of the low-pressure equipment unit and the installation environment of the refrigeration apparatus, the convergence rate is automatically adjusted by adjusting the change rate of the operating capacity. The energy saving can be improved. That is, it is possible to improve energy saving while ensuring followability when the cooling load of the low-
1a,1b 圧縮機
2 凝縮器
3 過冷却器
4a,4b 蒸発器
5 受液器
6 冷却ファン
7 圧力センサ
8 コントローラ
9 冷媒配管
10 装置本体ユニット
11a,11b 減圧機構
12a,12b 低圧機器ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記冷凍サイクルの低圧圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された圧力値と予め設定された目標低圧圧力との圧力差に対する前記圧縮部の運転容量の変化特性を決定するコントローラとを備え、
前記コントローラは、低圧圧力の変動を監視し、低圧圧力の変動状態に対する判断に基づいて前記運転容量の変化特性を調整することを特徴とする冷凍装置。 In the refrigeration apparatus configured by including at least one variable capacity compressor in which the compression unit of the refrigeration cycle makes the operation capacity variable,
A pressure sensor for detecting a low pressure of the refrigeration cycle;
A controller for determining a change characteristic of an operating capacity of the compression unit with respect to a pressure difference between a pressure value detected by the pressure sensor and a preset target low pressure,
The said controller monitors the fluctuation | variation of a low pressure, and adjusts the change characteristic of the said operating capacity based on the judgment with respect to the fluctuation state of a low pressure.
前記冷凍サイクルの低圧圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出された圧力値と予め設定された目標低圧圧力との圧力差に対する前記圧縮部の運転容量の変化特性を決定するコントローラとを備え、
前記コントローラは、低圧圧力の変動を監視し、低圧圧力の変動状態に対する判断に基づいて前記運転容量の変化特性を調整することを特徴とする冷凍装置。 In the refrigeration apparatus configured by including at least one variable capacity compressor in which the compression section of the refrigeration cycle has variable operating capacity and at least one constant speed compressor having a constant operating capacity,
A pressure sensor for detecting a low pressure of the refrigeration cycle;
A controller for determining a change characteristic of an operating capacity of the compression unit with respect to a pressure difference between a pressure value detected by the pressure sensor and a preset target low pressure,
The said controller monitors the fluctuation | variation of a low pressure, and adjusts the change characteristic of the said operating capacity based on the judgment with respect to the fluctuation state of a low pressure.
前記コントローラは、低圧圧力のハンチング頻度が所定の基準以上か否かを判断し、
低圧圧力のハンチング頻度が所定の基準以上の場合には、前記圧縮部の運転容量の変化率が小さくなるように変化特性を調整することを特徴とする冷凍装置。 The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2,
The controller determines whether the low pressure pressure hunting frequency is equal to or higher than a predetermined reference,
When the hunting frequency of the low-pressure pressure is equal to or higher than a predetermined reference, the change characteristic is adjusted so that the change rate of the operation capacity of the compression unit is reduced.
前記コントローラは、低圧圧力のハンチングが所定の基準以上か否かを判断し、
低圧圧力のハンチングが所定の基準より小さい場合には、圧力差の時間変化が所定の基準より大きいか否かを判断し、
圧力差の時間変化が所定の基準より大きい場合には、前記圧縮部の運転容量の変化率が大きくなるように変化特性を調整することを特徴とする冷凍装置。 The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2,
The controller determines whether the low pressure pressure hunting is equal to or higher than a predetermined reference,
When the low pressure pressure hunting is smaller than the predetermined reference, it is determined whether or not the time change of the pressure difference is larger than the predetermined reference.
A refrigeration apparatus characterized by adjusting a change characteristic so that a change rate of an operating capacity of the compression unit is increased when a time change of the pressure difference is larger than a predetermined reference.
圧力差が所定の値よりも小さい場合には、運転容量の変更を行わないことを特徴とする冷凍装置。 The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2,
When the pressure difference is smaller than a predetermined value, the operating capacity is not changed.
前記コントローラは、前記圧力センサにより検出された圧力値と前記目標低圧圧力との差が所定値よりも大きい場合に、
前記低圧圧力の変動状態に対する判断を行うことなく、運転容量を変更することを特徴とする冷凍装置。 The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2,
The controller, when the difference between the pressure value detected by the pressure sensor and the target low pressure is larger than a predetermined value,
A refrigerating apparatus characterized in that the operating capacity is changed without making a judgment on the fluctuation state of the low pressure.
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