JP2018173223A - 冷凍機、温水ヒートポンプ、運転方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷凍機1は、内部を低圧冷媒が流れる凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5を備え、凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5のうちの少なくとも1つに取り付けられたセンサであって、センサが、凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5の少なくとも1つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、冷凍機1が設置される場所の大気圧を取得することにより、センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、を備えている。
【選択図】図1
Description
すなわち、本発明の一態様によれば、冷凍機は、冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、冷凍機が設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、を備えている。
図1は、本発明の冷凍機の斜視図である。
また、図2は、本発明のセンサの斜視図である。
以下、本発明の冷凍機1の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態で用いる冷媒は、定格運転時の圧力が0.2MPa以下である低圧冷媒である(これは、高圧ガス保安法によって規定されている)。本実施形態で用いる冷媒の圧力は、冷凍機1の運転時に0.2MPaを超えることはない。本実施形態の冷凍機1は、当業者には周知な冷凍サイクルを行うものである。
さらに、冷凍機1は、冷凍機1全体の動作を制御するための制御装置6を備えている。制御装置6は、例えばマイコンを具備し、当該マイコンが予め用意されたプログラムに従って動作することで、制御機能を発揮する態様であってもよい。
なお、本実施形態の冷凍機1は、さらに、電動機、サブクーラ、油タンク、自動温度調整装置、インバータ、抽気装置等を備えているが、これらの構成要素は、当業者には周知であり、且つ本発明の骨子を構成するものではないので、本明細書では詳細には説明しない。
なお、本実施形態に係る冷凍機1に用いられる冷媒は定格運転時の圧力が0.2MPa以下である低圧冷媒であるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。即ち、他の実施形態に係る冷凍機1は、定格運転時の圧力が0.2MPaを上回る冷媒を具備するものであってもよい。
制御装置6は、センサ7が測定した圧力に基づいて、凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5の内部の圧力(及び、当該圧力に対応する温度)を測定する。また、制御装置6は、凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5の内部の圧力及び温度を所望の圧力及び温度の範囲内に維持するように、冷凍機1に具備される遠心圧縮機の動作、各種弁の開度等を制御する。
以下、図3を参照しながら本実施形態の冷凍機1の動作について説明する。
本実施形態では、まず、ステップS1において、冷凍機1に大気圧計8が設置されているかが判定される。本実施形態では、図3におけるステップS1の「大気圧計が設置されているか」とのブロックにおける「あり」に対応するので、ステップS2に進む。
ステップS2及びS3は、各センサの精度による誤差を補正するための工程である。ステップS2では、冷凍機1の製造工場において冷凍機1の運転中に、センサ7を用いて、凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5内の圧力の測定を行い、工場実測圧力を取得する。また、ステップS2では、各センサの基準となる圧力を測定するための校正センサ(図示せず)を用いて、冷凍機1の運転中に凝縮器3、中間冷却器4及び蒸発器5内の圧力の測定を行い、センサの校正機器圧力を取得する。
次のステップS3では、工場校正圧力として、校正機器圧力と工場実測圧力との差を求める。工場校正圧力とは、個々のセンサごとの精度による誤差を補正するための値である。後のステップにおいて、この工場校正圧力は、各センサの機差を補償するために、センサ7によって測定される値に加えられる。
続いて、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、冷凍機1は、大気圧計8を備えていない。従って、本実施形態では、冷凍機1が設置される場所の標高及び天候による影響を減少させるために、現在の実際の大気圧を測定することはできない。本実施形態では、冷凍機1が設置される標高に起因する大気圧の変動の影響のみを補償している。本実施形態と第1実施形態との差異は、大気圧計8が設置されていないこと、及び、これに伴う構成のみである。従って、以下では、本発明の第2実施形態における第1実施形態との差異のみを説明し、第1実施形態と同じ構成については説明を省略する。
図3におけるステップS1で示されるように、まず、冷凍機1に大気圧計8が設置されているかどうかが判定される。本実施形態は、冷凍機1に大気圧計が設置されていないので、図3におけるステップS1の「大気圧計が設置されているか」とのブロックにおける「なし」に対応し、ステップS11に進む。
ステップS11では、制御装置6を用いて、冷凍機の製造工場及び冷凍機が実際に設置される場所の標高が確認される。本実施形態では、冷凍機1は、制御装置6に設けられたGNSS(Global Navigation Satellite System)機能を有する標高取得部(取得手段)を備えており、標高取得部を含む制御装置6が、センサ7の基準値となる大気圧を補正する補正手段を構成している。標高取得部は、GNSS機能を通じて、冷凍機1の製造工場及び冷凍機1が設置される場所の位置情報を自動で取得する。そして、標高取得部は、この自動取得された位置情報から国土地理院地図の住所検索により、標高を取得する。続いて、ステップS12において、制御装置6は、取得された標高から、冷凍機1の製造工場及び冷凍機1が設置される場所の大気圧を以下の式(3)を用いて求める。
また、他の実施形態においては、中間冷却器4を具備しない冷凍機であってもよい。この場合、センサ7は、凝縮器3及び蒸発器5の何れか一方又は両方に設けられていてもよい。
続いて、第3の実施形態について説明する。第1、第2の実施形態は、大気開放型センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段を具備する「冷凍機」について説明した。第3の実施形態は、大気開放型センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段を具備する「温水ヒートポンプ」である。
図4に示すように、温水ヒートポンプ1’は、凝縮器3と、蒸発器5と、制御装置6と、大気圧計8とを備えている。また、図示を省略しているが、凝縮器3及び蒸発器5には、大気開放型のセンサ7が設けられている。制御装置6は、このセンサ7の圧力測定値に基づいて温水ヒートポンプ1’全体を制御する。
第1の実施形態と同様に、制御装置6は、大気圧計8の計測結果を用いて、冷凍機1が設置される場所の標高及び天候に起因する大気圧の変動の影響を補償する。
1’ 温水ヒートポンプ
2 遠心圧縮機
3 凝縮器
4 中間冷却器
5 蒸発器
6 制御装置
7 センサ
8 大気圧計
Claims (12)
- 冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、
内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、
前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、
冷凍機が設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、
を備えている冷凍機。 - 前記補正手段が、大気圧計であり、
前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項1に記載の冷凍機。 - 前記冷凍機が設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機が設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備え、
前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機が設置される場所の大気圧を算出し、
前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機が設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項1に記載の冷凍機。 - 前記冷媒は、定格運転時の圧力が0.2MPa以下の低圧冷媒である
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の冷凍機。 - 冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、
内部を前記冷媒が流れる凝縮器及び蒸発器と、
前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つに取り付けられたセンサであって、当該センサが、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つの内部の圧力を測定する大気開放型のセンサと、
温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得することにより、前記センサの基準値となる大気圧を補正するための補正手段と、
を備えている温水ヒートポンプ。 - 前記補正手段が、大気圧計であり、
前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項5に記載の温水ヒートポンプ。 - 前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得するように構成された取得手段を更に備え、
前記補正手段が、前記取得手段によって取得された前記標高に基づいて、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出し、
前記センサの基準値となる大気圧が、前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項5に記載の温水ヒートポンプ。 - 前記冷媒は、定格運転時の圧力が0.2MPa以下の低圧冷媒である
請求項5から請求項7の何れか一項に記載の温水ヒートポンプ。 - 冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの運転方法であって、
前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つの内部の圧力を測定する圧力測定ステップと、
前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得ステップと、
前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正ステップと、
補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御ステップと、
を含む運転方法。 - 前記大気圧取得ステップにおいて、大気圧計が用いられ、
前記補正ステップにおいて、前記センサの基準値となる大気圧が、前記大気圧計が示す大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項9に記載の運転方法。 - 前記大気圧取得ステップは、
前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の位置情報に基づいて、所定のデータベースから前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の標高を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された前記標高に基づいて、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を算出する大気圧算出ステップと、
を有し、
前記補正ステップにおいて、
前記センサの基準値となる大気圧が、前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧と標準大気圧との差を用いて補正される
請求項9に記載の運転方法。 - 冷媒を圧縮する遠心圧縮機器と、凝縮器及び蒸発器と、を備え、冷媒が前記凝縮器及び前記蒸発器内で流動させられ、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つに取り付けられた大気開放型のセンサを備える冷凍機又は温水ヒートポンプの制御装置を、
前記センサを用いて、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも1つの内部の圧力を測定する圧力測定手段、
前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプが設置される場所の大気圧を取得する大気圧取得手段、
前記大気圧を取得するステップで取得された大気圧を用いて、前記センサの基準値となる大気圧及び前記センサの測定値を補正する補正手段、
補正された前記センサの測定値を用いて前記冷凍機又は前記温水ヒートポンプの動作を制御する制御手段、
として機能させるプログラム。
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