JP3253190B2 - 吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式 - Google Patents
吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式Info
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- JP3253190B2 JP3253190B2 JP23932993A JP23932993A JP3253190B2 JP 3253190 B2 JP3253190 B2 JP 3253190B2 JP 23932993 A JP23932993 A JP 23932993A JP 23932993 A JP23932993 A JP 23932993A JP 3253190 B2 JP3253190 B2 JP 3253190B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷凍機に代表さ
れる吸収式冷温水機に関し、特に吸収器にて散布される
吸収液を冷却するための冷却水の流量を推定する方式に
関するものである。
れる吸収式冷温水機に関し、特に吸収器にて散布される
吸収液を冷却するための冷却水の流量を推定する方式に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸収式冷凍機においては、凝縮器、蒸発
器、吸収器、再生器等を相互に配管接続して１つの冷凍
サイクルが構成される。特に二重効用型の吸収式冷凍機
は冷凍効率が高いため、広く採用されている(例えば特
開昭62-77567号〔F25B15/00〕参照)。
器、吸収器、再生器等を相互に配管接続して１つの冷凍
サイクルが構成される。特に二重効用型の吸収式冷凍機
は冷凍効率が高いため、広く採用されている(例えば特
開昭62-77567号〔F25B15/00〕参照)。
【０００３】図１は二重効用型の吸収式冷凍機の構成を
示しており、凝縮器(11)及び低温再生器(12)からなる上
胴(１)、蒸発器(21)及び吸収器(22)からなる下胴(２)、
バーナ(31)を内蔵した高温再生器(３)、高温熱交換器
(４)、低温熱交換器(５)等が相互に配管接続されてい
る。
示しており、凝縮器(11)及び低温再生器(12)からなる上
胴(１)、蒸発器(21)及び吸収器(22)からなる下胴(２)、
バーナ(31)を内蔵した高温再生器(３)、高温熱交換器
(４)、低温熱交換器(５)等が相互に配管接続されてい
る。
【０００４】ところで吸収式冷凍機においては、冷凍機
を構成する複数の熱交換ユニットの異常を診断するため
の基礎データとして、吸収器(22)を流れる冷却水の流量
を検出する必要がある。冷却水流量を正確に検出するに
は、冷却水管に流量計を取り付けて冷却水流量を実測す
ることが必要であるが、この場合、設備が大掛かりとな
り、コスト面、スペース面で問題がある。
を構成する複数の熱交換ユニットの異常を診断するため
の基礎データとして、吸収器(22)を流れる冷却水の流量
を検出する必要がある。冷却水流量を正確に検出するに
は、冷却水管に流量計を取り付けて冷却水流量を実測す
ることが必要であるが、この場合、設備が大掛かりとな
り、コスト面、スペース面で問題がある。
【０００５】そこで従来は、蒸発器(21)にて冷水から受
け取る熱量Ｑａと吸収器(22)にて冷却水へ放出される熱
量Ｑｅの比(熱交換係数Ｋ)が一定値になるものとの仮定
し、下記数１に基づいて、冷却水流量Ｖcoを推定するこ
とが行なわれている。
け取る熱量Ｑａと吸収器(22)にて冷却水へ放出される熱
量Ｑｅの比(熱交換係数Ｋ)が一定値になるものとの仮定
し、下記数１に基づいて、冷却水流量Ｖcoを推定するこ
とが行なわれている。
【０００６】
【数１】 Ｖc(Ｔc_in−Ｔc_out)×Ｋ＝Ｖco(Ｔco_mid−Ｔco_in) ここで、 Ｖc ：冷水流量 Ｔc_in ：冷水入口温度 Ｔc_out ：冷水出口温度 Ｔco_mid ：冷却水中間温度(吸収器出口の冷却水温度) Ｔco_in ：冷却水入口温度
【０００７】熱交換係数Ｋは、予め実験的に決定され
る。即ち、冷却水管に流量計を取り付けた上、冷水流量
Ｖc、冷水入口温度Ｔc_in、冷水出口温度Ｔc_out、冷却
水流量Ｖco、冷却水中間温度Ｔco_mid、及び冷却水入口
温度Ｔco_inを実測し、平均化処理を経て熱交換係数Ｋ
（一定値）を決定する。そして、冷却水流量の推定時に
は、冷水流量Ｖc、冷水入口温度Ｔc_in、冷水出口温度
Ｔc_out、冷却水中間温度Ｔco_mid、及び冷却水入口温
度Ｔco_inの実測値を数１に代入して、冷却水流量Ｖco
を算出するのである。
る。即ち、冷却水管に流量計を取り付けた上、冷水流量
Ｖc、冷水入口温度Ｔc_in、冷水出口温度Ｔc_out、冷却
水流量Ｖco、冷却水中間温度Ｔco_mid、及び冷却水入口
温度Ｔco_inを実測し、平均化処理を経て熱交換係数Ｋ
（一定値）を決定する。そして、冷却水流量の推定時に
は、冷水流量Ｖc、冷水入口温度Ｔc_in、冷水出口温度
Ｔc_out、冷却水中間温度Ｔco_mid、及び冷却水入口温
度Ｔco_inの実測値を数１に代入して、冷却水流量Ｖco
を算出するのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
係数Ｋの値は一定ではなく、冷却水温度や冷凍負荷に依
存して変動する値であるため、冷却水流量の推定値に大
きな誤差が伴う問題があった。本発明の目的は、冷却水
流量を正確に推定することが出来る新規な推定方式を明
らかにすることである。
係数Ｋの値は一定ではなく、冷却水温度や冷凍負荷に依
存して変動する値であるため、冷却水流量の推定値に大
きな誤差が伴う問題があった。本発明の目的は、冷却水
流量を正確に推定することが出来る新規な推定方式を明
らかにすることである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る第１の冷却水
流量推定方式は、蒸発器を流れる冷水の流量、冷水の入
口温度、出口温度、及び前記冷却水の温度を検出する検
出手段と、冷水流量、冷水の入口温度及び出口温度から
冷凍負荷の現在値を算出する第１演算手段と、冷却水温
度及び冷凍負荷を入力変数として、冷水から受け取る熱
量Ｑａと冷却水へ放出される熱量Ｑｅの比(熱交換係数
Ｋ)が関数化されて格納されている格納手段と、冷却水
温度及び冷凍負荷の現在値に基づいて、前記格納手段か
ら対応する熱交換係数Ｋを導出する第２演算手段と、導
出された熱交換係数に基づいて、冷却水流量の現在値を
算出する第３演算手段とを具えている。尚、格納手段に
おける関数化の手段としては、冷却水温度及び冷凍負荷
を入力変数とする関数式に表わす方法の他、冷却水温度
及び冷凍負荷をパラメータとするテーブルに表わす方法
等が採用出来る。
流量推定方式は、蒸発器を流れる冷水の流量、冷水の入
口温度、出口温度、及び前記冷却水の温度を検出する検
出手段と、冷水流量、冷水の入口温度及び出口温度から
冷凍負荷の現在値を算出する第１演算手段と、冷却水温
度及び冷凍負荷を入力変数として、冷水から受け取る熱
量Ｑａと冷却水へ放出される熱量Ｑｅの比(熱交換係数
Ｋ)が関数化されて格納されている格納手段と、冷却水
温度及び冷凍負荷の現在値に基づいて、前記格納手段か
ら対応する熱交換係数Ｋを導出する第２演算手段と、導
出された熱交換係数に基づいて、冷却水流量の現在値を
算出する第３演算手段とを具えている。尚、格納手段に
おける関数化の手段としては、冷却水温度及び冷凍負荷
を入力変数とする関数式に表わす方法の他、冷却水温度
及び冷凍負荷をパラメータとするテーブルに表わす方法
等が採用出来る。
【００１０】又本発明に係る第２の冷却水流量推定方式
は、吸収器における熱交換が正常に行なわれるものとの
前提で、冷却水温度及び冷凍負荷の現在値から、冷却水
流量の現在値を算出する第１次推定手段と、吸収器の対
数平均温度差の現在値と正常値の偏差を変数として、冷
却水流量の推定値に対する補正量が予め関数化されて格
納されている格納手段と、吸収器の対数平均温度差の現
在値に基づいて、前記格納手段から対応する補正量を導
出し、前記第１次推定手段による冷却水流量の推定値に
前記補正量を加算して出力する第２次推定手段とを具え
ている。
は、吸収器における熱交換が正常に行なわれるものとの
前提で、冷却水温度及び冷凍負荷の現在値から、冷却水
流量の現在値を算出する第１次推定手段と、吸収器の対
数平均温度差の現在値と正常値の偏差を変数として、冷
却水流量の推定値に対する補正量が予め関数化されて格
納されている格納手段と、吸収器の対数平均温度差の現
在値に基づいて、前記格納手段から対応する補正量を導
出し、前記第１次推定手段による冷却水流量の推定値に
前記補正量を加算して出力する第２次推定手段とを具え
ている。
【００１１】
【作用】本発明の完成に至る過程において、図３に示す
如く冷凍負荷を変数、冷却水温度をパラメータにとっ
て、熱交換係数Ｋの実測値をプロットしたところ、冷凍
負荷及び冷却水温度との間に高い相関が得られた。本発
明の冷却水流量推定方式は、この相関関係の発見に基づ
いている。即ち、熱交換係数の値は、冷凍負荷や冷却水
温度の他、下胴圧力や吸収液濃度等の種々のパラメータ
に依存していると考えられるが、この中でも、冷凍負荷
と冷却水温度が支配的であって、これらの値が決まれ
ば、図３の関係に基づいて正確な熱交換係数の値を求め
ることが出来るのである。
如く冷凍負荷を変数、冷却水温度をパラメータにとっ
て、熱交換係数Ｋの実測値をプロットしたところ、冷凍
負荷及び冷却水温度との間に高い相関が得られた。本発
明の冷却水流量推定方式は、この相関関係の発見に基づ
いている。即ち、熱交換係数の値は、冷凍負荷や冷却水
温度の他、下胴圧力や吸収液濃度等の種々のパラメータ
に依存していると考えられるが、この中でも、冷凍負荷
と冷却水温度が支配的であって、これらの値が決まれ
ば、図３の関係に基づいて正確な熱交換係数の値を求め
ることが出来るのである。
【００１２】図３に示される様に、熱交換係数Ｋは、冷
凍負荷に関しては下に凸の曲線を描いており、冷凍負荷
が低くなるにつれて、熱交換係数Ｋの値が増大してい
る。これは、負荷が比較的低い状態では、冷水から冷凍
機へ入る熱量が減少し、吸収液に吸収される冷媒蒸気も
減少するので、冷凍機全体の熱効率が低下するからであ
る。又、冷却水温度が低い程、熱交換係数Ｋの値が小さ
くなっている。これは、冷却水温度が低ければ、吸収器
内でより多くの冷媒蒸気が吸収液に吸収され、この結
果、冷凍機の熱効率が向上するからである。
凍負荷に関しては下に凸の曲線を描いており、冷凍負荷
が低くなるにつれて、熱交換係数Ｋの値が増大してい
る。これは、負荷が比較的低い状態では、冷水から冷凍
機へ入る熱量が減少し、吸収液に吸収される冷媒蒸気も
減少するので、冷凍機全体の熱効率が低下するからであ
る。又、冷却水温度が低い程、熱交換係数Ｋの値が小さ
くなっている。これは、冷却水温度が低ければ、吸収器
内でより多くの冷媒蒸気が吸収液に吸収され、この結
果、冷凍機の熱効率が向上するからである。
【００１３】そこで、上記第１の冷却水流量推定方式で
は、予め図３の関係を関数化して格納手段に格納してお
き、冷却水流量の推定時には、冷却水温度の検出値及び
冷凍負荷の算出値に基づき、図３の関係から対応する熱
交換係数Ｋを導出するのである。そして、該熱交換係数
Ｋを用いて、冷却水流量の現在値を算出する。
は、予め図３の関係を関数化して格納手段に格納してお
き、冷却水流量の推定時には、冷却水温度の検出値及び
冷凍負荷の算出値に基づき、図３の関係から対応する熱
交換係数Ｋを導出するのである。そして、該熱交換係数
Ｋを用いて、冷却水流量の現在値を算出する。
【００１４】上記第１の冷却水流量推定方式は吸収器の
熱交換が正常に行なわれているとの前提に立っている
が、第２の冷却水流量推定方式は、吸収器の熱交換に異
常が発生している場合を対象としている。吸収器内部の
冷却水管の熱伝導特性が低下する等の異常が発生した場
合は、冷却水温度と吸収液温度の差が大きくため、吸収
器の対数平均温度差は、正常時の値とは異なってくる。
熱交換が正常に行なわれているとの前提に立っている
が、第２の冷却水流量推定方式は、吸収器の熱交換に異
常が発生している場合を対象としている。吸収器内部の
冷却水管の熱伝導特性が低下する等の異常が発生した場
合は、冷却水温度と吸収液温度の差が大きくため、吸収
器の対数平均温度差は、正常時の値とは異なってくる。
【００１５】本発明の完成に至る過程で、吸収器の対数
平均温度差の実測値と正常値の偏差をパラメータにとっ
て、冷却水流量の実測値と上記第１の推定方式による冷
却水流量の推定値との偏差をプロットしたところ、図５
の如く高い相関が得られた。本発明の第２の冷却水流量
推定方式は、この相関関係の発見に基づいている。即
ち、異常時の冷却水流量の偏差は、種々のパラメータに
よって決まると考えられるが、吸収器の対数平均温度差
の偏差が最も支配的であって、この値が決まれば、図５
の関係に基づいて冷却水流量の偏差、即ち正常時を想定
した冷却水流量の推定値に対する補正量を決定すること
が出来るのである。
平均温度差の実測値と正常値の偏差をパラメータにとっ
て、冷却水流量の実測値と上記第１の推定方式による冷
却水流量の推定値との偏差をプロットしたところ、図５
の如く高い相関が得られた。本発明の第２の冷却水流量
推定方式は、この相関関係の発見に基づいている。即
ち、異常時の冷却水流量の偏差は、種々のパラメータに
よって決まると考えられるが、吸収器の対数平均温度差
の偏差が最も支配的であって、この値が決まれば、図５
の関係に基づいて冷却水流量の偏差、即ち正常時を想定
した冷却水流量の推定値に対する補正量を決定すること
が出来るのである。
【００１６】そこで、第２の冷却水流量推定方式では、
図５の関係を予め関数化して格納手段に格納しておき、
吸収器の対数平均温度差の偏差に基づいて、図５の関係
から対応する冷却水流量偏差(補正量)を導出する。そし
て、例えば上記第１の冷却水流量推定方式によって算出
した冷却水流量の現在値(第１次推定値)に対し、前記補
正量を加算して、補正された第２次推定値を算出するの
である。
図５の関係を予め関数化して格納手段に格納しておき、
吸収器の対数平均温度差の偏差に基づいて、図５の関係
から対応する冷却水流量偏差(補正量)を導出する。そし
て、例えば上記第１の冷却水流量推定方式によって算出
した冷却水流量の現在値(第１次推定値)に対し、前記補
正量を加算して、補正された第２次推定値を算出するの
である。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係る吸収式冷温水機の冷却水流
量推定方式によれば、熱交換係数Ｋを一定値としていた
従来方式に比べ、精度の高い推定値が得られる。
量推定方式によれば、熱交換係数Ｋを一定値としていた
従来方式に比べ、精度の高い推定値が得られる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を二重効用型の吸収式冷凍機に
実施した一例につき、図面に沿って詳述する。図１に示
す如く吸収式冷凍機は、冷媒として水、吸収液として臭
化リチウム(ＬｉＢｒ)溶液を用いたもので、凝縮器(11)
及び低温再生器(12)からなる上胴(１)、蒸発器(21)及び
吸収器(22)からなる下胴(２)、バーナ(31)を内蔵した高
温再生器(３)、高温熱交換器(４)、低温熱交換器(５)等
を相互に配管接続して構成されている。尚、これら複数
の機器の媒体入出力部には、必要なセンサー(図示省略)
が取り付けられており、後述の各種物理量が測定され
る。
実施した一例につき、図面に沿って詳述する。図１に示
す如く吸収式冷凍機は、冷媒として水、吸収液として臭
化リチウム(ＬｉＢｒ)溶液を用いたもので、凝縮器(11)
及び低温再生器(12)からなる上胴(１)、蒸発器(21)及び
吸収器(22)からなる下胴(２)、バーナ(31)を内蔵した高
温再生器(３)、高温熱交換器(４)、低温熱交換器(５)等
を相互に配管接続して構成されている。尚、これら複数
の機器の媒体入出力部には、必要なセンサー(図示省略)
が取り付けられており、後述の各種物理量が測定され
る。
【００１９】クーリングタワー(図示省略)から供給され
る温度の低い冷却水は、先ず吸収器(22)を通過した後、
凝縮器(11)を通過し、これによって温度が上昇した冷却
水は再びクーリングタワーへ戻される。又、室内ユニッ
ト(図示省略)からの温度の高い冷水は蒸発器(21)を通過
し、これによって冷却された温度の低い冷水が室内ユニ
ットへ供給される。
る温度の低い冷却水は、先ず吸収器(22)を通過した後、
凝縮器(11)を通過し、これによって温度が上昇した冷却
水は再びクーリングタワーへ戻される。又、室内ユニッ
ト(図示省略)からの温度の高い冷水は蒸発器(21)を通過
し、これによって冷却された温度の低い冷水が室内ユニ
ットへ供給される。
【００２０】第１実施例 図２は、第１次推定のみを行なう冷却水流量推定方式の
構成を示している。センサー群(６)は、冷却水中間温度
(吸収器(22)の出口温度)Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、冷却水入口温
度Ｔｃｏ＿ｉｎ、蒸発器(21)の冷水出口温度Ｔｃ＿ｏｕ
ｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃを夫々
測定するための温度計、流量計を具えている。
構成を示している。センサー群(６)は、冷却水中間温度
(吸収器(22)の出口温度)Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、冷却水入口温
度Ｔｃｏ＿ｉｎ、蒸発器(21)の冷水出口温度Ｔｃ＿ｏｕ
ｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃを夫々
測定するための温度計、流量計を具えている。
【００２１】演算処理回路(７)はマイクロコンピュータ
によって構成され、冷凍負荷計算部(71)、熱交換係数計
算部(72)、及び冷却水流量計算部(73)を具えている。冷
凍負荷計算部(71)は、冷水出口温度Ｔｃ＿ｏｕｔ、冷水
入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃの実測値に基づ
いて、下記数２から冷凍負荷Ｌｃを算出する。
によって構成され、冷凍負荷計算部(71)、熱交換係数計
算部(72)、及び冷却水流量計算部(73)を具えている。冷
凍負荷計算部(71)は、冷水出口温度Ｔｃ＿ｏｕｔ、冷水
入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃの実測値に基づ
いて、下記数２から冷凍負荷Ｌｃを算出する。
【００２２】
【数２】Ｌｃ＝Ｖｃ(Ｔｃ＿ｉｎ−Ｔｃ＿ｏｕｔ)
【００２３】熱交換係数計算部(72)には、図３に示す如
く冷凍負荷Ｌｃを変数、冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎを
パラメータとする熱交換係数Ｋの変化が、下記数３の関
数式として格納されている。
く冷凍負荷Ｌｃを変数、冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎを
パラメータとする熱交換係数Ｋの変化が、下記数３の関
数式として格納されている。
【００２４】
【数３】Ｋ＝ａＬｃ2＋ｂＬｃ＋Ｃ 但し、 Ｃ＝ｍＴｃｏ＿ｉｎ＋ｎ ここで、ａ、ｂ、ｍ及びｎは予め実験的に決定される定
数である。
数である。
【００２５】そして、熱交換係数計算部(72)は、センサ
ー群(６)から送られてくる冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ
と、冷凍負荷計算部(71)から送られてくる冷凍負荷Ｌｃ
に基づいて、前記数３から熱交換係数Ｋを算出する。
ー群(６)から送られてくる冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ
と、冷凍負荷計算部(71)から送られてくる冷凍負荷Ｌｃ
に基づいて、前記数３から熱交換係数Ｋを算出する。
【００２６】冷却水流量計算部(73)は、センサー群(６)
から送られてくる冷却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、冷却
水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ、蒸発器(21)の冷水出口温度Ｔ
ｃ＿ｏｕｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖ
ｃと、熱交換係数計算部(72)によって算出された熱交換
係数Ｋを、下記数４に代入して、冷水流量Ｖｃｏを算出
するものである。
から送られてくる冷却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、冷却
水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ、蒸発器(21)の冷水出口温度Ｔ
ｃ＿ｏｕｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖ
ｃと、熱交換係数計算部(72)によって算出された熱交換
係数Ｋを、下記数４に代入して、冷水流量Ｖｃｏを算出
するものである。
【００２７】
【数４】 Ｖco＝Ｋ×(Ｔc_in−Ｔc_out)／(Ｔco_mid−Ｔco_in)
【００２８】これによって算出された冷水流量Ｖｃｏは
出力装置(８)へ送出されて表示され、或いはプリントア
ウトされる。又、必要に応じて、吸収式冷凍機の故障診
断システムへ出力される。
出力装置(８)へ送出されて表示され、或いはプリントア
ウトされる。又、必要に応じて、吸収式冷凍機の故障診
断システムへ出力される。
【００２９】第２実施例 図４は、上述の第１次推定に加えて第２次推定を行なう
冷却水流量推定方式の構成を示している。センサー群
(６)は、下胴(２)内の吸収液溜り温度Ｔｓ＿ｌｏ、吸収
液散布温度Ｔｗ＿ｌｏ、冷却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉ
ｄ、冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ、冷水出口温度Ｔｃ＿
ｏｕｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃを
夫々測定するための温度計、流量計を具えている。
冷却水流量推定方式の構成を示している。センサー群
(６)は、下胴(２)内の吸収液溜り温度Ｔｓ＿ｌｏ、吸収
液散布温度Ｔｗ＿ｌｏ、冷却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉ
ｄ、冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎ、冷水出口温度Ｔｃ＿
ｏｕｔ、冷水入口温度Ｔｃ＿ｉｎ、及び冷水流量Ｖｃを
夫々測定するための温度計、流量計を具えている。
【００３０】演算処理回路(７)はマイクロコンピュータ
によって構成され、前述の冷凍負荷計算部(71)の他、正
常時を想定した冷却水流量推定部(74)等の複数の演算処
理部を具えている。正常時を想定した冷却水流量推定部
(74)は、図２に示す熱交換係数計算部(72)と冷却水流量
計算部(73)の機能を兼ね具えており、吸収器の熱交換に
異常がないものとの前提で、上記数４によって、冷却水
流量Ｖｃｏの第１次推定値ｓＶｃｏを算出する。
によって構成され、前述の冷凍負荷計算部(71)の他、正
常時を想定した冷却水流量推定部(74)等の複数の演算処
理部を具えている。正常時を想定した冷却水流量推定部
(74)は、図２に示す熱交換係数計算部(72)と冷却水流量
計算部(73)の機能を兼ね具えており、吸収器の熱交換に
異常がないものとの前提で、上記数４によって、冷却水
流量Ｖｃｏの第１次推定値ｓＶｃｏを算出する。
【００３１】吸収器対数平均温度差計算部(75)は、吸収
液溜り温度Ｔｓ＿ｌｏ、吸収液散布温度Ｔｗ＿ｌｏ、冷
却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、及び冷却水入口温度Ｔｃ
ｏ＿ｉｎに基づいて、下記数５から吸収器の対数平均温
度差ｄＴａｂｓｏを算出するものである。
液溜り温度Ｔｓ＿ｌｏ、吸収液散布温度Ｔｗ＿ｌｏ、冷
却水中間温度Ｔｃｏ＿ｍｉｄ、及び冷却水入口温度Ｔｃ
ｏ＿ｉｎに基づいて、下記数５から吸収器の対数平均温
度差ｄＴａｂｓｏを算出するものである。
【００３２】
【数５】 ｄＴabso＝{(Ｔw_lo−Ｔco_in)−(Ｔs_lo−Ｔco_mid)／ ｌn{(Ｔw_lo−Ｔco_in)−(Ｔs_lo−Ｔco_mid)}
【００３３】吸収器対数平均温度差偏差計算部(76)は、
吸収器の対数平均温度差の異常時の値と正常時を想定し
た値の偏差を計算するものである。吸収器の対数平均温
度差は、正常時には冷凍負荷Ｌｃの１次式となることが
知られており、この正常時の対数対数平均温度差をｄＴ
ａ＿ｎで表わして、異常時の対数平均温度差との偏差を
とる。但し、冷凍負荷Ｌｃの１次式で算出される正常時
の対数対数平均温度差ｄＴａ＿ｎは、冷却水流量が定格
値のときの値であるため、上記数５で算出された異常時
の対数平均温度差ｄＴａｂｓｏを、定格冷却水流量Ｖｃ
ｏ＿ｍａｘでの値に正規化する必要がある。この正規化
には、公知の下記数６が用いられる。
吸収器の対数平均温度差の異常時の値と正常時を想定し
た値の偏差を計算するものである。吸収器の対数平均温
度差は、正常時には冷凍負荷Ｌｃの１次式となることが
知られており、この正常時の対数対数平均温度差をｄＴ
ａ＿ｎで表わして、異常時の対数平均温度差との偏差を
とる。但し、冷凍負荷Ｌｃの１次式で算出される正常時
の対数対数平均温度差ｄＴａ＿ｎは、冷却水流量が定格
値のときの値であるため、上記数５で算出された異常時
の対数平均温度差ｄＴａｂｓｏを、定格冷却水流量Ｖｃ
ｏ＿ｍａｘでの値に正規化する必要がある。この正規化
には、公知の下記数６が用いられる。
【００３４】
【数６】ｄＴmabso＝ｄＴabso・(Ｖco／Ｖco_max)r ここで、ｒは熱交換ユニットの型式によって決まる定数
であって、吸収器の場合、略０.２６である。
であって、吸収器の場合、略０.２６である。
【００３５】ここで冷却水流量Ｖｃｏの真値は不明であ
るから、上記数４によって算出される第１次推定値ｓＶ
ｃｏで代用する。このとき、対数平均温度差ｄＴａｂｓ
ｏは下記数７で表わされる。
るから、上記数４によって算出される第１次推定値ｓＶ
ｃｏで代用する。このとき、対数平均温度差ｄＴａｂｓ
ｏは下記数７で表わされる。
【数７】ｄＴmabso＝ｄＴabso・(ｓＶco／Ｖco_max)r
【００３６】従って、吸収器対数平均温度差の異常時の
値と、正常時を想定した値の偏差ｄｄＴmabsoは下記数
８によって算出される。
値と、正常時を想定した値の偏差ｄｄＴmabsoは下記数
８によって算出される。
【数８】ｄｄＴmabso＝ｄＴmabso−ｄＴa_n
【００３７】又このとき、冷却水流量Ｖｃｏの真値と上
記数４による第１次推定値ｓＶｃｏの偏差ｓｄＶｃｏ
は、下記数９によって表わされる。
記数４による第１次推定値ｓＶｃｏの偏差ｓｄＶｃｏ
は、下記数９によって表わされる。
【数９】ｓｄＶｃｏ＝ｓＶｃｏ−Ｖｃｏ
【００３８】ここで、数８によって算出される吸収器対
数平均温度差偏差ｄｄＴmabsoと、数９によって算出さ
れる冷却水流量偏差ｓｄＶｃｏの関係を、予め実験によ
って図５の如くプロットしたところ、両者の間には相関
が求められた。そこで、両者の関係を下記数１０の１次
式により近似的に表わすこととする。
数平均温度差偏差ｄｄＴmabsoと、数９によって算出さ
れる冷却水流量偏差ｓｄＶｃｏの関係を、予め実験によ
って図５の如くプロットしたところ、両者の間には相関
が求められた。そこで、両者の関係を下記数１０の１次
式により近似的に表わすこととする。
【００３９】
【数１０】ｓｄＶｃｏ＝Ａ・ｄｄＴmabso＋Ｂ 但し、Ａ及びＢは実験的に決定される定数である。
【００４０】冷却水流量偏差ｓｄＶｃｏは、上記数４に
対する冷却水流量の補正量にほかならないから、異常発
生時の冷却水流量ｘＶｃｏは下記数１１によって算出す
ることが出来る。
対する冷却水流量の補正量にほかならないから、異常発
生時の冷却水流量ｘＶｃｏは下記数１１によって算出す
ることが出来る。
【数１１】ｘＶｃｏ＝ｓＶｃｏ＋Ａ・ｄｄＴmabso＋Ｂ
【００４１】図４の吸収器対数平均温度差偏差計算部(7
6)は、吸収器対数平均温度差計算部(75)から送られてく
る対数平均温度差ｄＴａｂｓｏと、冷凍負荷計算部(71)
から送られてくる冷凍負荷Ｌｃに基づいて、対数平均温
度差偏差ｓｄＶｃｏを算出する。
6)は、吸収器対数平均温度差計算部(75)から送られてく
る対数平均温度差ｄＴａｂｓｏと、冷凍負荷計算部(71)
から送られてくる冷凍負荷Ｌｃに基づいて、対数平均温
度差偏差ｓｄＶｃｏを算出する。
【００４２】吸収器異常度計算部(77)は、吸収器対数平
均温度差偏差計算部(76)によって算出された対数平均温
度差偏差ｓｄＶｃｏに基づいて、下記数１２で表わされ
る異常度Ａｍａｂｓｏを算出する。
均温度差偏差計算部(76)によって算出された対数平均温
度差偏差ｓｄＶｃｏに基づいて、下記数１２で表わされ
る異常度Ａｍａｂｓｏを算出する。
【数１２】Ａmabso＝ｄｄＴmabso／ｄＴa_n
【００４３】更に冷却水流量補正量計算部(78)は、対数
平均温度差偏差ｓｄＶｃｏと異常度Ａｍａｂｓｏに基づ
いて、下記数１３の処理を行なって、冷却水流量補正量
ｓｄＶｃｏを算出する。
平均温度差偏差ｓｄＶｃｏと異常度Ａｍａｂｓｏに基づ
いて、下記数１３の処理を行なって、冷却水流量補正量
ｓｄＶｃｏを算出する。
【００４４】
【数１３】 Ａｍａｂｓｏ≦Ｃのとき ｓｄＶｃｏ＝０ Ａｍａｂｓｏ＞Ｃのとき ｓｄＶｃｏ＝Ａ・ｄｄＴmabso＋Ｂ 但し、Ｃは異常判定の閾値として予め設定される定数で
ある。
ある。
【００４５】異常度が小さいときに上記数１１によって
冷却水流量を補正した場合、測定誤差等に因って却って
推定誤差が大きくなる虞れがあるため、これを上記数１
３の処理によって防止するのである。
冷却水流量を補正した場合、測定誤差等に因って却って
推定誤差が大きくなる虞れがあるため、これを上記数１
３の処理によって防止するのである。
【００４６】冷却水流量補正量加算部(79)は、正常時を
想定した冷却水流量推定部(74)から送られてくる冷却水
流量の第１次推定値ｓＶｃｏに対して、前記補正量補正
量ｓｄＶｃｏを加算して、第２次推定値ｘＶｃｏを算出
し、出力装置(８)へ送出する。出力装置(８)では、冷却
水流量の第２次推定値ｘＶｃｏを表示し、プリントアウ
トし、或いは故障診断システムへ供給する。
想定した冷却水流量推定部(74)から送られてくる冷却水
流量の第１次推定値ｓＶｃｏに対して、前記補正量補正
量ｓｄＶｃｏを加算して、第２次推定値ｘＶｃｏを算出
し、出力装置(８)へ送出する。出力装置(８)では、冷却
水流量の第２次推定値ｘＶｃｏを表示し、プリントアウ
トし、或いは故障診断システムへ供給する。
【００４７】図６は、実際に吸収式冷凍機を用いて外気
漏れ込み実験を行なった際の冷却水流量の測定値(真値)
Ｖｃｏ、第１次推定値ｓＶｃｏ、及び第２次推定値ｘＶ
ｃｏの変化を表わしている。図示の如く、第１次推定値
ｓＶｃｏによってもある程度の近似度が得られている
が、第２次推定値ｘＶｃｏによれば、更に高い精度が達
成されている。従って、本発明による第１次推定値ｓＶ
ｃｏ、望ましくは第２次推定値ｘＶｃｏを用いれば、信
頼性の高い故障診断が可能となる。
漏れ込み実験を行なった際の冷却水流量の測定値(真値)
Ｖｃｏ、第１次推定値ｓＶｃｏ、及び第２次推定値ｘＶ
ｃｏの変化を表わしている。図示の如く、第１次推定値
ｓＶｃｏによってもある程度の近似度が得られている
が、第２次推定値ｘＶｃｏによれば、更に高い精度が達
成されている。従って、本発明による第１次推定値ｓＶ
ｃｏ、望ましくは第２次推定値ｘＶｃｏを用いれば、信
頼性の高い故障診断が可能となる。
【００４８】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図１】本発明を実施すべき吸収式冷凍機の構成図であ
る。
る。
【図２】第１実施例における冷却水流量推定方式を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】冷凍負荷及び冷却水温度と熱交換係数の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】第２実施例における冷却水流量推定方式を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】吸収器対数平均温度差偏差と冷却水流量偏差の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図６】冷却水流量の測定値に対する第１次及び第２次
推定値の近似度を実証するグラフである。
推定値の近似度を実証するグラフである。
(１) 上胴 (11) 凝縮器 (12) 低温再生器 (２) 下胴 (21) 蒸発器 (22) 吸収器 (３) 高温再生器 (６) センサー群 (７) 演算処理回路 (８) 出力装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 芳男 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 古川 雅裕 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 澤倉 一哉 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−28456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70055（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82063（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−157416（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 15/00 306 F25B 15/00 F25B 49/04
Claims (3)
- 【請求項１】 吸収式冷温水機の吸収器にて散布される
吸収液を冷却するための冷却水の流量を推定する方式で
あって、 蒸発器を流れる冷水の流量、冷水の入口温度、出口温
度、及び前記冷却水の温度を検出する検出手段と、 冷水流量、冷水の入口温度及び出口温度から冷凍負荷の
現在値を算出する第１演算手段と、 冷却水温度及び冷凍負荷を入力変数として、冷水から受
け取る熱量Ｑａと冷却水へ放出される熱量Ｑｅの比(熱
交換係数Ｋ)が関数化されて格納されている格納手段
と、 冷却水温度及び冷凍負荷の現在値に基づいて、前記格納
手段から対応する熱交換係数Ｋを導出する第２演算手段
と、 導出された熱交換係数Ｋに基づいて、冷却水流量の現在
値を算出する第３演算手段とを具えたことを特徴とする
吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式。 - 【請求項２】 吸収式冷温水機の吸収器にて散布される
吸収液を冷却するための冷却水の流量を推定する方式で
あって、 吸収器における熱交換が正常に行なわれるものとの前提
で、冷却水温度及び冷凍負荷の現在値から、冷却水流量
の現在値を算出する第１次推定手段と、 吸収器の対数平均温度差の現在値と正常値の偏差を変数
として、冷却水流量の推定値に対する補正量が予め関数
化されて格納されている格納手段と、 吸収器の対数平均温度差の現在値に基づいて、前記格納
手段から対応する補正量を導出し、前記第１次推定手段
による冷却水流量の推定値に前記補正量を加算して出力
する第２次推定手段とを具えたことを特徴とする吸収式
冷温水機の冷却水流量推定方式。 - 【請求項３】 第１次推定手段は、 蒸発器を流れる冷水の流量、冷水の入口温度、出口温
度、及び前記冷却水の温度を検出する検出手段と、 冷水流量、冷水の入口温度及び出口温度から冷凍負荷の
現在値を算出する第１演算手段と、 冷却水温度及び冷凍負荷を入力変数として、冷水から受
け取る熱量Ｑａと冷却水へ放出される熱量Ｑｅの比(熱
交換係数Ｋ)が関数化されて格納されている第２格納手
段と、 冷却水温度及び冷凍負荷の現在値に基づいて、前記格納
手段から対応する熱交換係数Ｋを導出する第２演算手段
と、 導出された熱交換係数に基づいて、冷却水流量の現在値
を算出する第３演算手段とを具えている請求項２に記載
の冷却水流量推定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23932993A JP3253190B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23932993A JP3253190B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791764A JPH0791764A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3253190B2 true JP3253190B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=17043110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23932993A Expired - Fee Related JP3253190B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 吸収式冷温水機の冷却水流量推定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253190B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012049820A1 (ja) | 2010-10-14 | 2012-04-19 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| JP2012247122A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
| US9541318B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-01-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Estimation apparatus of heat transfer medium flow rate, heat source machine, and estimation method of heat transfer medium flow rate |
| US9689730B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-06-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Estimation apparatus of heat transfer medium flow rate, heat source machine, and estimation method of heat transfer medium flow rate |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103090584B (zh) * | 2011-10-31 | 2016-05-18 | 赵秀卿 | 分立型半导体致冷器制冷系统 |
| CN102878719B (zh) * | 2012-10-12 | 2014-08-06 | 天津商业大学 | 具有机械振动辅助传热传质功能的溴化锂吸收式制冷装置 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP23932993A patent/JP3253190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012049820A1 (ja) | 2010-10-14 | 2012-04-19 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| US9829231B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigeration cycle apparatus |
| US9541318B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-01-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Estimation apparatus of heat transfer medium flow rate, heat source machine, and estimation method of heat transfer medium flow rate |
| US9689730B2 (en) | 2011-03-31 | 2017-06-27 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Estimation apparatus of heat transfer medium flow rate, heat source machine, and estimation method of heat transfer medium flow rate |
| JP2012247122A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍サイクル装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791764A (ja) | 1995-04-04 |
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