JP2020148403A - 冷却装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
COPL=(h1−h3)/(h2−h1)
熱交換器4aが高温であるときには、冷却装置2の冷却効率COPHは、次の数式によって表される。
COPH=(h1−h3)/(h2’−h1)
そして、h2’>h2であるから、COPL>COPHとなる。
ton=α・Tdiff/(Qon−Qcycle)
toff=α・Tdiff/(Qcycle)
但し、αは前記冷却対象装置の熱容量、Tdiffは前記コンプレッサが稼働している時の前記二次冷媒の温度とコンプレッサが停止している時の前記二次冷媒の温度との温度差、Qonは前記冷却出力、Qcycleは、前記冷却対象装置の稼働中に発生する熱量から自然放熱分を除いた熱量の時間当たりの平均値である。
また、上式を変形すると、
ton・Qon−ton・Qcycle=α・Tdiff
toff・Qcycle=α・Tdiff
となるが、この式の、ton・Qonはコンプレッサが動作している間に冷却装置が二次冷媒から吸収する熱量を意味し、ton・Qcycleはコンプレッサが動作している間の冷却対象装置における発熱量を意味する。また、toff・Qcycleはコンプレッサが停止している間の冷却対象装置における発熱量を意味する。
ton=α・Tdiff/(Qon−Qcycle)
toff=α・Tdiff/(Qcycle)
但し、αは前記冷却対象装置3の熱容量であり、JISB6190−3:2014(若しくはISO230−3:2007)に準拠した実験により、例えば、冷却液の温度をステップ状に変化させて、冷却液の各温度における冷却対象装置の温度を測定し、得られた各温度データを伝熱方程式に当てはめて、パラメータフィッティング処理を施すことによって得ることができる。或いは、熱容量αは、実験ではなく、適宜モデルを用いたコンピュータによる数値解析によって推定することもできる。
また、Tdiffはコンプレッサ3が稼働している時の二次冷媒の温度とコンプレッサ3が停止している時の二次冷媒の温度との温度差であり、各温度はそれぞれ管路13c,13dに設けられた温度センサによって測定することができる。
また、Qonは上記のようにして設定した冷却出力である。
また、Qcycleは、冷却対象装置30の稼働中に発生する熱量から自然放熱分を除いた熱量の時間当たりの平均値であり、例えば、冷却対象装置30を設定された条件で運転するとともに、冷却装置2を通常の状態で運転して、その際に得られる冷却装置2の出力履歴を時間平均することによって得ることができる。或いは、このQcycleは、実験ではなく、適宜発熱モデルを用いたコンピュータによる数値解析によって推定することもできる。
そして、上式を変形すると、
ton・Qon−ton・Qcycle=α・Tdiff
toff・Qcycle=α・Tdiff
となるが、この式の、ton・Qonはコンプレッサ3が動作している間に冷却装置2が二次冷媒から吸収する熱量を意味し、ton・Qcycleはコンプレッサ3が動作している間の冷却対象装置30における発熱量を意味する。また、toff・Qcycleはコンプレッサ3が停止している間の冷却対象装置30における発熱量を意味する。
2 冷却装置
3 コンプレッサ
4 凝縮器
4a 熱交換器
4b ファン
4c モータ
5 膨張器
6 蒸発器
7a,7b,7c,7d,9 管路
8 バルブ
10 対象冷却部
11 タンク
12 ポンプ
13a,13b,13c,13d 管路
20 制御装置
30 冷却対象装置
Claims (5)
- 一次冷媒を加圧するコンプレッサと、該コンプレッサにより加圧された一次冷媒を冷却する凝縮器と、該凝縮器により冷却された一次冷媒を膨張させる膨張器と、該膨張器により膨張された一次冷媒によって、冷却対象装置を冷却するための二次冷媒を冷却する蒸発器とを備えた冷却装置の動作を制御する方法であって、
前記コンプレッサを断続的に動作させるようにしたことを特徴とする冷却装置の制御方法。 - 一次冷媒を加圧するコンプレッサと、該コンプレッサにより加圧された一次冷媒を冷却する凝縮器と、該凝縮器により冷却された一次冷媒を膨張させる膨張器と、該膨張器により膨張された冷媒によって、冷却対象装置を冷却するための二次冷媒を冷却する蒸発器とを備えた冷却装置の動作を制御する方法であって、
前記凝縮器によって冷却された後の一次冷媒又は前記凝縮器の温度を監視し、前記凝縮器による冷却後の一次冷媒又は凝縮器の温度が予め定めた第1の基準温度以下であるときには、前記コンプレッサを連続的に動作させ、前記凝縮器による冷却後の一次冷媒又は凝縮器の温度が前記第1の基準温度を超えたとき、該凝縮器による冷却後の一次冷媒又は凝縮器の温度が前記第1の基準温度よりも低い第2の基準温度以下になるまで前記コンプレッサを断続的に動作させるようにしたことを特徴とする冷却装置の制御方法。 - 一次冷媒を加圧するコンプレッサと、該コンプレッサにより加圧された一次冷媒を冷却する凝縮器と、該凝縮器により冷却された一次冷媒を膨張させる膨張器と、該膨張器により膨張された冷媒によって、冷却対象装置を冷却するための二次冷媒を冷却する蒸発器とを備えた冷却装置の動作を制御する方法であって、
前記凝縮器によって冷却された後の一次冷媒又は前記凝縮器の温度を監視し、前記凝縮器による冷却後の一次冷媒又は凝縮器の温度が予め定めた第1の基準温度以下であるときには、前記コンプレッサを連続的に動作させ、前記凝縮器による冷却後の一次冷媒又は凝縮器の温度が前記第1の基準温度を超えたとき、その後予め定められた時間、前記コンプレッサを断続的に動作させるようにしたことを特徴とする冷却装置の制御方法。 - 前記コンプレッサの断続動作を、予め定められた一定の時間間隔で行うようにしたことを特徴とする請求項1乃至3記載のいずれかの冷却装置の制御方法。
- 前記コンプレッサの断続動作において、前記コンプレッサを動作させる時間tonと、停止させる時間toffとを、下式により算出される時間としたことを請求項1乃至3記載のいずれかの冷却装置の制御方法。
ton=α・Tdiff/(Qon−Qcycle)
toff=α・Tdiff/(Qcycle)
但し、αは前記冷却対象装置の熱容量、Tdiffは前記コンプレッサが稼働している時の前記二次冷媒の温度とコンプレッサが停止している時の前記二次冷媒の温度との温度差、Qonは前記冷却出力、Qcycleは、前記冷却対象装置の稼働中に発生する熱量から自然放熱分を除いた熱量の時間当たりの平均値である。
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